DE60218491T2 - Battery with series-connected cells - Google Patents

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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Batteriezellensatz vom Typ mit mehreren seriengeschalteten Zellen, der aufweist: mehrere in Serie geschaltete Batteriezellen, einen zwischen die mehreren Batteriezellen und einen Ausgangsanschluß geschalteten Lade-/Entlade-Steuerschalter zur Durchführung einer Lade-/Entlade-Steuerung, mehrere Schutzschaltungen zur Erfassung zumindest der Spannung jeder Batteriezelle und eine Steuerschaltung für die Kommunikation mit einer Rechenschaltung zur Berechnung von Satznachweissignalen, die jedes Nachweissignal von den mehreren Schutzschaltungen und externen Geräten einschließen, wodurch die Verwaltung und Steuerung der Signale in dem Satz einschließlich der Nachweissignale ausgeführt wird. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Ladegerät, das Gebrauch von einer Batteriezellensatzfunktion macht, um einen Batteriezellensatz aufzuladen, der eine Nachweisschaltung zur Erfassung zumindest der Spannungen und Ladeströme der mehreren Batteriezellen sowie eine Steuerschaltung aufweist, die eine Funktion zur Kommunikation mit externen Geräten und zur Umwandlung der Erfassungssignale in digitale Daten für Verwaltungs- und Steuerungszwecke aufweist.The The invention relates to a multi-type battery cell set series-connected cells, comprising: a plurality of series connected Battery cells, one between the multiple battery cells and one Output connection switched Charge / discharge control switch for performing a charge / discharge control, a plurality of protection circuits for detecting at least the voltage of each battery cell and a control circuit for the communication with an arithmetic circuit for the calculation of sentence detection signals, the each detection signal from the plurality of protection circuits and external devices lock in, thereby managing and controlling the signals in the sentence including the Detection signals executed becomes. The present invention also relates to a charger for use from a battery cell pack function to a battery cell pack charging a detection circuit for detecting at least the Voltages and charging currents the plurality of battery cells and a control circuit, which has a function of communicating with external devices and to convert the acquisition signals into digital data for administrative purposes and control purposes.
  • Bisher sind tragbare elektronische Geräte wie z. B. Mobiltelefone, Notebook-Computer, Player und Digitalkameras unter Verwendung eines Batteriezellensatzes als Stromquelle betrieben worden, der mehrere seriengeschaltete wiederaufladbare Batteriezellen enthielt, zum Beispiel Lithium-Ionen-Akkumulatorzellen. Für diese Geräte, die keine extrem hohen Quellenspannungen benötigen, genügt ein seriengeschalteter Batteriezellensatz mit höchstens vier Batteriezellen. Wenn jedoch ein solcher Batteriezellensatz zur Verwendung beispielsweise als Stromquelle für elektrisch unterstützte Fahrräder vorgesehen ist, die sich jetzt zunehmender Beliebtheit erfreuen, wird ein seriengeschalteter Batteriezellensatz benötigt, der mindestens 7 Batteriezellen aufweist, da die Spannung des Satzes von vier Batteriezellen inakzeptabel niedrig ist.So far are portable electronic devices like z. Mobile phones, notebook computers, players and digital cameras operated using a battery cell set as a power source been, the several series-connected rechargeable battery cells contained, for example, lithium-ion battery cells. For this Equipment, which do not require extremely high source voltages, a series-connected battery cell set is sufficient with at most four battery cells. If, however, such a battery cell set intended for use, for example, as a power source for electrically assisted bicycles which is now enjoying increasing popularity, is a series-connected Battery cell set needed, which has at least 7 battery cells as the voltage of the set of four battery cells is unacceptably low.
  • 1 zeigt ein Schaltbild, das einen Batteriezellensatz nach dem Stand der Technik darstellt, und zeigt, wie die Ladesteuerung mit einem Ladegerät durchzuführen ist. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Batteriezellensatz, 11 bezeichnet Zellen, 12 einen Lade-/Entlade-Steuerschalter, 13 eine Schutzschaltung, 20 ein Ladegerät, 21, eine Ladeeinheit, 22 eine Ladenachweiseinheit, 23 eine Ladestromquelle, und Ri und Rl bezeichnen Stromnachweiswiderstände. 1 Fig. 12 is a circuit diagram showing a prior art battery cell set and shows how to perform the charge control with a charger. The reference number 10 denotes a battery cell set, 11 denotes cells, 12 a charge / discharge control switch, 13 a protection circuit, 20 a charger, 21 , a loading unit, 22 a store detection unit, 23 a charging current source, and Ri and Rl denote current detection resistances.
  • Nachstehend wird der herkömmliche Batteriezellensatz kurz erläutert, und wie die Ladesteuerung mit einem Ladegerät durchzuführen ist. Außer den Zellen 11 ist in dem Batteriezellensatz 10 gewöhnlich ein Lade-/Entlade-Steuerschalter 12 enthalten, der zwischen Eingangs-/Ausgangs-Anschlüssen, dem Stromnachweiswiderstand Ri für den Nachweis von Entladeströmen und der Schutzschaltung 13 für den Nachweis von Zellenspannungen und Entladeströmen in Serie geschaltet ist, wodurch die Batteriezellen gegen übermäßige Aufladung und übermäßige Entladung geschützt werden, wie in 1 dargestellt. Das mit dem Batteriezellensatz 10 verbundene Ladegerät 20 zum Aufladen der Zellen 11 ist mit dem Stromnachweiswiderstand R1 zum Nachweis von Ladeströmen für den Batteriezellensatz 10, der Ladenachweiseinheit 22 zum Nachweis der Ladespannung und des Ladestroms des Batteriezellensatzes 10 und der Ladeeinheit 21 ausgestattet, um die Steuerung der Ladespannung und des Ladestroms auszuführen, der von der Ladestromquelle equipped to carry out the control of the charging voltage and the charging current supplied by the charging current source 23 23 dem Batteriezellensatz the battery cell set 10 10 zugeführt wird, und um auf der Basis der Ladespannung und des Ladestroms, die durch die Ladenachweiseinheit is supplied and order on the basis of the charging voltage and the charging current passed by the charge evidencing unit 22 22nd erfaßt werden, den Stopzeitpunkt des Ladevorgangs zu steuern. can be detected to control the stop time of the charging process. Hereinafter, the conventional battery cell set will be briefly explained, and how to perform the charge control with a charger. Afterwards, the conventional battery cell set will be briefly explained, and how to perform the charge control with a charger. Except the cells Except the cells 11 11 is in the battery cell pack is in the battery cell pack 10 10 usually a charge / discharge control switch usually a charge / discharge control switch 12 12 contained between input / output terminals, the current detection resistor Ri for the detection of discharge currents and the protection circuit contained between input / output terminals, the current detection resistor Ri for the detection of discharge currents and the protection circuit 13 13th is connected in series for the detection of cell voltages and discharge currents, thereby protecting the battery cells against overcharging and overdischarge, as in is connected in series for the detection of cell voltages and discharge currents, thereby protecting the battery cells against overcharging and overdischarge, as in 1 1 shown. shown. The with the battery cell set The with the battery cell set 10 10 connected charger connected charger 20 20th to charge the cells to charge the cells 11 11 is with the current detection resistor R1 for detecting charging currents for the battery cell set is with the current detection resistor R1 for detecting charging currents for the battery cell set 10 10 , the shop proof unit , the shop proof unit 22 22nd for detecting the charging voltage and the charging current of the battery cell set for detecting the charging voltage and the charging current of the battery cell set 10 10 and the loading unit and the loading unit 21 21st equipped to carry out the control of the charging voltage and the charging current, that of the charging current source equipped to carry out the control of the charging voltage and the charging current, that of the charging current source 23 23 the battery cell set the battery cell set 10 10 and on the basis of the charging voltage and the charging current supplied by the charging detection unit and on the basis of the charging voltage and the charging current supplied by the charging detection unit 22 22nd be detected to control the stop time of the charging process. be detected to control the stop time of the charging process.
  • Wie oben erläutert, sind in dem Batteriezellensatz 10 der Lade-/Entlade-Steuerschalter 12 , der zwischen den Zellen 11 und den Eingangs-/Ausgangs-Anschlüssen in Serie geschaltet ist und einen Ladesteuerungs-FET sowie einen Entladesteuerungs-FET aufweist, und die Schutzschaltung 13 Wie oben erläutert, sind in dem Batteriezellensatz 10 der Lade-/Entlade-Steuerschalter 12 , der zwischen den Zellen 11 und den Eingangs-/Ausgangs-Anschlüssen in Serie geschaltet ist und einen Ladesteuerungs-FET sowie einen Entladesteuerungs-FET aufweist, und die Schutzschaltung 13 Wie oben erläutert, sind in dem Batteriezellensatz 10 der Lade-/Entlade-Steuerschalter 12 , der zwischen den Zellen 11 und den Eingangs-/Ausgangs-Anschlüssen in Serie geschaltet ist und einen Ladesteuerungs-FET sowie einen Entladesteuerungs-FET aufweist, und die Schutzschaltung 13 Wie oben erläutert, sind in dem Batteriezellensatz 10 der Lade-/Entlade-Steuerschalter 12 , der zwischen den Zellen 11 und den Eingangs-/Ausgangs-Anschlüssen in Serie geschaltet ist und einen Ladesteuerungs-FET sowie einen Entladesteuerungs-FET aufweist, und die Schutzschaltung 13 Wie oben erläutert, sind in dem Batteriezellensatz 10 der Lade-/Entlade-Steuerschalter 12 , der zwischen den Zellen 11 und den Eingangs-/Ausgangs-Anschlüssen in Serie geschaltet ist und einen Ladesteuerungs-FET sowie einen Entladesteuerungs-FET aufweist, und die Schutzschaltung 13 Wie oben erläutert, sind in dem Batteriezellensatz 10 der Lade-/Entlade-Steuerschalter 12 , der zwischen den Zellen 11 und den Eingangs-/Ausgangs-Anschlüssen in Serie geschaltet ist und einen Ladesteuerungs-FET sowie einen Entladesteuerungs-FET aufweist, und die Schutzschaltung 13 Wie oben erläutert, sind in dem Batteriezellensatz 10 der Lade-/Entlade-Steuerschalter 12 , der zwischen den Zellen 11 und den Eingangs-/Ausgangs-Anschlüssen in Serie geschaltet ist und einen Ladesteuerungs-FET sowie einen Entladesteuerungs-FET aufweist, und die Schutzschaltung 13 Wie oben erläutert, sind in dem Batteriezellensatz 10 der Lade-/Entlade-Steuerschalter 12 , der zwischen den Zellen 11 und den Eingangs-/Ausgangs-Anschlüssen in Serie geschaltet ist und einen Ladesteuerungs-FET sowie einen Entladesteuerungs-FET aufweist, und die Schutzschaltung 13 zur Steuerung eines Steuerungsmikrocomputers für die Kommunikation nach außen vorgesehen, um den Batteriezellensatz zu verwalten und zu steuern und die Spannungen und Ströme der Zellen zur Steuerung des Ladesteuerungs-FET und des Entladesteuerungs-FET zu erfassen. provided for controlling a control microcomputer for external communication to manage and control the battery cell set and to detect the voltages and currents of the cells for controlling the charge control FET and the discharge control FET. Für diese Schutzschaltung sind jedoch nur Niederspannungs- oder Mittelspannungs-Schutz-ICs im Handel erhältlich, die mit Batteriezellensätzen mit höchstens vier Zellen kompatibel sind, da der für herkömmliche Batteriezellensätze wie den Batteriezellensatz For this protection circuit, however, only low-voltage or medium-voltage protection ICs are commercially available that are compatible with battery cell sets with a maximum of four cells, since that for conventional battery cell sets such as the battery cell set 10 10 festgelegte Standardtyp noch aus bis zu vier seriengeschalteten Zellen besteht. The specified standard type still consists of up to four cells connected in series. As explained above, in the battery cell pack As explained above, in the battery cell pack 10 10 the charge / discharge control switch the charge / discharge control switch 12 12 that is between the cells that is between the cells 11 11 and the input / output terminals are connected in series and having a charge control FET and a discharge control FET, and the protection circuit and the input / output terminals are connected in series and having a charge control FET and a discharge control FET, and the protection circuit 13 13th for controlling a control microcomputer for communication to the outside to manage and control the battery cell set and to detect the voltages and currents of the cells for controlling the charge control FET and the discharge control FET. for controlling a control microcomputer for communication to the outside to manage and control the battery cell set and to detect the voltages and currents of the cells for controlling the charge control FET and the discharge control FET. However, only low-voltage or medium-voltage protection ICs are commercially available for this protection circuit, which are compatible with battery cell sets with at most four cells, as for conventional battery cell sets such as the battery cell set However, only low-voltage or medium-voltage protection ICs are commercially available for this protection circuit, which are compatible with battery cell sets with at most four cells, as for conventional battery cell sets such as the battery cell set 10 10 fixed standard type still consists of up to four series-connected cells. Fixed standard type still consists of up to four series-connected cells.
  • In neuen Anwendungen, wo Batteriezellensätze benötigt werden, deren Spannung höher ist als je zuvor, wie dies bei Stromquellen für die oben erwähnten elektrisch unterstützten Fahrräder der Fall ist, müssen die Nieder- oder Mittelspannungs-Schutz-ICs zu einer "Schutz-IC-Einheit" zusammengeschaltet werden. Andererseits besteht ein Problem bei dem Steuerungsmikrocomputer darin, daß bei der Verarbeitung von Signalen von den entsprechenden Nieder- oder Mittelspannungs-Schutz-Ics gewisse Unannehmlichkeiten bei Berechnungen oder Kommunikationsvorgängen verursacht werden, wenn die Verarbeitungspegel nicht den unterschiedlichen Spannungsbezugswerten der Nieder- oder Mittelspannungs-Schutz-ICs entsprechen.In new applications where battery cell sets are needed, their voltage is higher as ever, as with power sources for the above mentioned electric supported Cycles the case is the low or medium voltage protection ICs are interconnected to a "protection IC unit" become. On the other hand, there is a problem with the control microcomputer in that at the processing of signals from the corresponding low or Medium Voltage Protection ICs causes some inconvenience in calculations or communications when the processing levels are not the same Voltage reference values of low or medium voltage protection ICs correspond.
  • Bei derartigen Anwendungen, wo mehrere Nieder- oder Mittelspannungs-Schutz-ICs verwendet werden, nehmen die internen Stromverbrauchswerte zu. Dies führt wiederum zu einem anderen Problem, daß die Lagerfähigkeit des Satzes erheblich schlechter wird oder bestimmte Zellensätze beim Stehenlassen anfällig für übermäßige Entladung sind.at Such applications where multiple low or medium voltage protection ICs used, the internal power consumption values increase. This leads again to another problem that the Shelf life of the sentence becomes significantly worse or when certain cell sets are added Standing still for excessive discharge are.
  • Für ein Ladegerät zum Laden eines Batteriezellensatzes ist andererseits in Anbetracht der Ladegenauigkeit sowie der Einschätzung des Güteminderungsgrades des Batteriezellensatzes ein genaues Verständnis der Ladespannung und des Ladestroms ein wichtiger Faktor. Für ein herkömmliches Ladegerät muß daher ein Präzisions-A/D-Umsetzer oder dergleichen an einer Ladeeinheit zum Nachweis von Ladeströmen eingesetzt werden, wodurch eine komplizierte, große, kostenaufwendige Schaltung entsteht. Besonders im Fall eines solchen Typs mit mehreren seriengeschalteten Zellen wie des oben erwähnten ist das Verständnis des Güteminderungsgrades jeder Zelle in dem Batterie zellensatz wichtig; beim herkömmlichen Ladegerät ist es jedoch unmöglich, den Güteminderungsgrad jeder Zelle zu verfolgen.For a charger for charging On the other hand, a battery cell pack is in consideration of the charging accuracy as well as the assessment the quality reduction of the battery cell set an accurate understanding of the charging voltage and the charging current is an important factor. For a conventional charger must therefore a precision A / D converter or the like used on a charging unit for detecting charging currents which makes it a complicated, large, expensive circuit arises. Especially in the case of such a type with several series-connected Cells like the one mentioned above is the understanding the quality reduction each cell in the battery cell set important; in the conventional charger but it is impossible the quality reduction to track every cell.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei Verwendung von mehreren, miteinander verbundenen Nachweis- und Schutzschaltungen eine leicht durchführbare Pegelumsetzungsverarbeitung zu ermöglichen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Verminderung des Eigenverbrauchs in einem Batteriezellensatz im Verlauf eines langen Zeitraums zu ermöglichen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, über ein Ladegerät ein genaues Verständnis des Ladegrads jeder Zelle in einem Batteriezellensatz zu ermöglichen und das Ladegerät hinsichtlich der Bedienungsfreundlichkeit, der Größe und der Zuverlässigkeit zu verbessern.A Object of the present invention is when using of a plurality of interconnectable detection and protection circuits, easy-to-implement level conversion processing to enable. Another object of the present invention is to provide Reduction of own consumption in a battery cell set in the Over a long period of time. Another task The present invention is, via a charger, a precise understanding of the Charging level of each cell in a battery cell set to allow and the charger with regard to ease of use, size and reliability to improve.
  • Diese Aufgaben sind durch die Merkmale der Ansprüche lösbar. These Tasks are solved by the features of the claims.
  • Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind zum Teil offensichtlich und zum Teil aus der Patentbeschreibung ersichtlich. Further Objects and advantages of the invention are in part obvious and in part from the patent specification.
  • Dementsprechend weist die Erfindung die Konstruktionsmerkmale, Elementkombinationen und Teileanordnungen auf, die in der nachstehend dargestellten Konstruktion veranschaulicht werden, und der Umfang der Erfindung wird in den Ansprüchen angegeben. Accordingly the invention has the design features, element combinations and subassemblies, which in the construction shown below are illustrated, and the scope of the invention is in the Claims specified.
  • Nachstehend werden einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. below Become some embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings explained.
  • 1 veranschaulicht einen herkömmlichen Batteriezellensatz und die Steuerung des Ladevorgangs mit einem herkömmlichen Ladegerät. illustrates a conventional battery cell pack and the control of charging with a conventional charger. 1 1 illustrates a conventional battery cell set and the control of the charging process with a conventional charger. illustrates a conventional battery cell set and the control of the charging process with a conventional charger.
  • 2 veranschaulicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen. 2 illustrates an embodiment of the battery cell set according to the invention with several series-connected cells. 2 veranschaulicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen. 2 illustrates an embodiment of the battery cell set according to the invention with several series-connected cells. 2 veranschaulicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen. 2 illustrates an embodiment of the battery cell set according to the invention with several series-connected cells. 2 veranschaulicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen. 2 illustrates an embodiment of the battery cell set according to the invention with several series-connected cells.
  • 3 veranschaulicht eine konkrete Konstruktion der Pegelumsetzungsschaltung in dem erfindungsgemäßen Batteriezellensatz mit mehreren seriengeschalteten Zellen. 3 3 veranschaulicht eine konkrete Konstruktion der Pegelumsetzungsschaltung in dem erfindungsgemäßen Batteriezellensatz mit mehreren seriengeschalteten Zellen. 3 3 veranschaulicht eine konkrete Konstruktion der Pegelumsetzungsschaltung in dem erfindungsgemäßen Batteriezellensatz mit mehreren seriengeschalteten Zellen. 3 Fig. 13 illustrates a concrete construction of the level conversion circuit in the battery cell set having a plurality of series-connected cells according to the present invention. Fig. 13 illustrates a concrete construction of the level conversion circuit in the battery cell set having a plurality of series-connected cells according to the present invention.
  • 4 veranschaulicht eine Ausführungsform des Ladegeräts mit Anwendung der erfindungsgemäßen Batteriezellensatzfunktion. 4 illustrates an embodiment of the charger with application of the battery cell set function according to the invention. 4 veranschaulicht eine Ausführungsform des Ladegeräts mit Anwendung der erfindungsgemäßen Batteriezellensatzfunktion. 4 illustrates an embodiment of the charger with application of the battery cell set function according to the invention. 4 veranschaulicht eine Ausführungsform des Ladegeräts mit Anwendung der erfindungsgemäßen Batteriezellensatzfunktion. 4 illustrates an embodiment of the charger with application of the battery cell set function according to the invention. 4 veranschaulicht eine Ausführungsform des Ladegeräts mit Anwendung der erfindungsgemäßen Batteriezellensatzfunktion. 4 illustrates an embodiment of the charger with application of the battery cell set function according to the invention.
  • In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen dargestellt, wobei die Bezugszeichen 1 eine Batterie, 2 einen Lade-/Entlade-Steuerschalter, 3-1 eine Nachweisschaltung, 3-2 eine Nachweisschaltung, 4 eine Pegelumsetzungsschaltung und 5 einen Steuerungsmikrocomputer bezeichnen. In 2 In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen dargestellt, wobei die Bezugszeichen 1 eine Batterie, 2 einen Lade-/Entlade-Steuerschalter, 3-1 eine Nachweisschaltung, 3-2 eine Nachweisschaltung, 4 eine Pegelumsetzungsschaltung und 5 einen Steuerungsmikrocomputer bezeichnen. In 2 In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen dargestellt, wobei die Bezugszeichen 1 eine Batterie, 2 einen Lade-/Entlade-Steuerschalter, 3-1 eine Nachweisschaltung, 3-2 eine Nachweisschaltung, 4 eine Pegelumsetzungsschaltung und 5 einen Steuerungsmikrocomputer bezeichnen. In 2 In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen dargestellt, wobei die Bezugszeichen 1 eine Batterie, 2 einen Lade-/Entlade-Steuerschalter, 3-1 eine Nachweisschaltung, 3-2 eine Nachweisschaltung, 4 eine Pegelumsetzungsschaltung und 5 einen Steuerungsmikrocomputer bezeichnen. In 2 In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen dargestellt, wobei die Bezugszeichen 1 eine Batterie, 2 einen Lade-/Entlade-Steuerschalter, 3-1 eine Nachweisschaltung, 3-2 eine Nachweisschaltung, 4 eine Pegelumsetzungsschaltung und 5 einen Steuerungsmikrocomputer bezeichnen. In 2 In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen dargestellt, wobei die Bezugszeichen 1 eine Batterie, 2 einen Lade-/Entlade-Steuerschalter, 3-1 eine Nachweisschaltung, 3-2 eine Nachweisschaltung, 4 eine Pegelumsetzungsschaltung und 5 einen Steuerungsmikrocomputer bezeichnen. In 2 In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen dargestellt, wobei die Bezugszeichen 1 eine Batterie, 2 einen Lade-/Entlade-Steuerschalter, 3-1 eine Nachweisschaltung, 3-2 eine Nachweisschaltung, 4 eine Pegelumsetzungsschaltung und 5 einen Steuerungsmikrocomputer bezeichnen. In 2 In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen dargestellt, wobei die Bezugszeichen 1 eine Batterie, 2 einen Lade-/Entlade-Steuerschalter, 3-1 eine Nachweisschaltung, 3-2 eine Nachweisschaltung, 4 eine Pegelumsetzungsschaltung und 5 einen Steuerungsmikrocomputer bezeichnen. In 2 In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen dargestellt, wobei die Bezugszeichen 1 eine Batterie, 2 einen Lade-/Entlade-Steuerschalter, 3-1 eine Nachweisschaltung, 3-2 eine Nachweisschaltung, 4 eine Pegelumsetzungsschaltung und 5 einen Steuerungsmikrocomputer bezeichnen. In 2 In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen dargestellt, wobei die Bezugszeichen 1 eine Batterie, 2 einen Lade-/Entlade-Steuerschalter, 3-1 eine Nachweisschaltung, 3-2 eine Nachweisschaltung, 4 eine Pegelumsetzungsschaltung und 5 einen Steuerungsmikrocomputer bezeichnen. In 2 In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen dargestellt, wobei die Bezugszeichen 1 eine Batterie, 2 einen Lade-/Entlade-Steuerschalter, 3-1 eine Nachweisschaltung, 3-2 eine Nachweisschaltung, 4 eine Pegelumsetzungsschaltung und 5 einen Steuerungsmikrocomputer bezeichnen. In 2 In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen dargestellt, wobei die Bezugszeichen 1 eine Batterie, 2 einen Lade-/Entlade-Steuerschalter, 3-1 eine Nachweisschaltung, 3-2 eine Nachweisschaltung, 4 eine Pegelumsetzungsschaltung und 5 einen Steuerungsmikrocomputer bezeichnen. In 2 In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen dargestellt, wobei die Bezugszeichen 1 eine Batterie, 2 einen Lade-/Entlade-Steuerschalter, 3-1 eine Nachweisschaltung, 3-2 eine Nachweisschaltung, 4 eine Pegelumsetzungsschaltung und 5 einen Steuerungsmikrocomputer bezeichnen. In 2 In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen dargestellt, wobei die Bezugszeichen 1 eine Batterie, 2 einen Lade-/Entlade-Steuerschalter, 3-1 eine Nachweisschaltung, 3-2 eine Nachweisschaltung, 4 eine Pegelumsetzungsschaltung und 5 einen Steuerungsmikrocomputer bezeichnen. In 2 In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen dargestellt, wobei die Bezugszeichen 1 eine Batterie, 2 einen Lade-/Entlade-Steuerschalter, 3-1 eine Nachweisschaltung, 3-2 eine Nachweisschaltung, 4 eine Pegelumsetzungsschaltung und 5 einen Steuerungsmikrocomputer bezeichnen. In 2 In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen dargestellt, wobei die Bezugszeichen 1 eine Batterie, 2 einen Lade-/Entlade-Steuerschalter, 3-1 eine Nachweisschaltung, 3-2 eine Nachweisschaltung, 4 eine Pegelumsetzungsschaltung und 5 einen Steuerungsmikrocomputer bezeichnen. In 2 an embodiment of the battery cell set according to the invention with several series-connected cells is shown, wherein the reference numerals an embodiment of the battery cell set according to the invention with several series-connected cells is shown, wherein the reference numerals 1 1 a battery, a battery, 2 2 a charge / discharge control switch, a charge / discharge control switch, 3-1 3-1 a detection circuit, a detection circuit, 3-2 3-2 a detection circuit, a detection circuit, 4 4th a level conversion circuit and a level conversion circuit and 5 5 denote a control microcomputer. denote a control microcomputer.
  • In 2 ist die Batterie 1 eine Baugruppe von beispielsweise sieben Batteriezellen, die in Serie geschaltet sind, um die gewünschte Spannung zu erzeugen, und der Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 ist zur Durchführung der Lade-/Entlade-Steuerung in Serie zwischen die Batterie 1 und einen Ausgangsanschluß geschaltet. Die Nachweisschaltung 3-1 ist mit Zellen in der ersten bis vierten Stufe der Batterie 1 parallelgeschaltet, um die Spannungen der Zellen zu erfassen, und die Nachweisschaltung 3-2 In 2 ist die Batterie 1 eine Baugruppe von beispielsweise sieben Batteriezellen, die in Serie geschaltet sind, um die gewünschte Spannung zu erzeugen, und der Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 ist zur Durchführung der Lade-/Entlade-Steuerung in Serie zwischen die Batterie 1 und einen Ausgangsanschluß geschaltet. Die Nachweisschaltung 3-1 ist mit Zellen in der ersten bis vierten Stufe der Batterie 1 parallelgeschaltet, um die Spannungen der Zellen zu erfassen, und die Nachweisschaltung 3-2 In 2 ist die Batterie 1 eine Baugruppe von beispielsweise sieben Batteriezellen, die in Serie geschaltet sind, um die gewünschte Spannung zu erzeugen, und der Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 ist zur Durchführung der Lade-/Entlade-Steuerung in Serie zwischen die Batterie 1 und einen Ausgangsanschluß geschaltet. Die Nachweisschaltung 3-1 ist mit Zellen in der ersten bis vierten Stufe der Batterie 1 parallelgeschaltet, um die Spannungen der Zellen zu erfassen, und die Nachweisschaltung 3-2 In 2 ist die Batterie 1 eine Baugruppe von beispielsweise sieben Batteriezellen, die in Serie geschaltet sind, um die gewünschte Spannung zu erzeugen, und der Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 ist zur Durchführung der Lade-/Entlade-Steuerung in Serie zwischen die Batterie 1 und einen Ausgangsanschluß geschaltet. Die Nachweisschaltung 3-1 ist mit Zellen in der ersten bis vierten Stufe der Batterie 1 parallelgeschaltet, um die Spannungen der Zellen zu erfassen, und die Nachweisschaltung 3-2 In 2 ist die Batterie 1 eine Baugruppe von beispielsweise sieben Batteriezellen, die in Serie geschaltet sind, um die gewünschte Spannung zu erzeugen, und der Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 ist zur Durchführung der Lade-/Entlade-Steuerung in Serie zwischen die Batterie 1 und einen Ausgangsanschluß geschaltet. Die Nachweisschaltung 3-1 ist mit Zellen in der ersten bis vierten Stufe der Batterie 1 parallelgeschaltet, um die Spannungen der Zellen zu erfassen, und die Nachweisschaltung 3-2 In 2 ist die Batterie 1 eine Baugruppe von beispielsweise sieben Batteriezellen, die in Serie geschaltet sind, um die gewünschte Spannung zu erzeugen, und der Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 ist zur Durchführung der Lade-/Entlade-Steuerung in Serie zwischen die Batterie 1 und einen Ausgangsanschluß geschaltet. Die Nachweisschaltung 3-1 ist mit Zellen in der ersten bis vierten Stufe der Batterie 1 parallelgeschaltet, um die Spannungen der Zellen zu erfassen, und die Nachweisschaltung 3-2 In 2 ist die Batterie 1 eine Baugruppe von beispielsweise sieben Batteriezellen, die in Serie geschaltet sind, um die gewünschte Spannung zu erzeugen, und der Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 ist zur Durchführung der Lade-/Entlade-Steuerung in Serie zwischen die Batterie 1 und einen Ausgangsanschluß geschaltet. Die Nachweisschaltung 3-1 ist mit Zellen in der ersten bis vierten Stufe der Batterie 1 parallelgeschaltet, um die Spannungen der Zellen zu erfassen, und die Nachweisschaltung 3-2 In 2 ist die Batterie 1 eine Baugruppe von beispielsweise sieben Batteriezellen, die in Serie geschaltet sind, um die gewünschte Spannung zu erzeugen, und der Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 ist zur Durchführung der Lade-/Entlade-Steuerung in Serie zwischen die Batterie 1 und einen Ausgangsanschluß geschaltet. Die Nachweisschaltung 3-1 ist mit Zellen in der ersten bis vierten Stufe der Batterie 1 parallelgeschaltet, um die Spannungen der Zellen zu erfassen, und die Nachweisschaltung 3-2 In 2 ist die Batterie 1 eine Baugruppe von beispielsweise sieben Batteriezellen, die in Serie geschaltet sind, um die gewünschte Spannung zu erzeugen, und der Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 ist zur Durchführung der Lade-/Entlade-Steuerung in Serie zwischen die Batterie 1 und einen Ausgangsanschluß geschaltet. Die Nachweisschaltung 3-1 ist mit Zellen in der ersten bis vierten Stufe der Batterie 1 parallelgeschaltet, um die Spannungen der Zellen zu erfassen, und die Nachweisschaltung 3-2 In 2 ist die Batterie 1 eine Baugruppe von beispielsweise sieben Batteriezellen, die in Serie geschaltet sind, um die gewünschte Spannung zu erzeugen, und der Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 ist zur Durchführung der Lade-/Entlade-Steuerung in Serie zwischen die Batterie 1 und einen Ausgangsanschluß geschaltet. Die Nachweisschaltung 3-1 ist mit Zellen in der ersten bis vierten Stufe der Batterie 1 parallelgeschaltet, um die Spannungen der Zellen zu erfassen, und die Nachweisschaltung 3-2 In 2 ist die Batterie 1 eine Baugruppe von beispielsweise sieben Batteriezellen, die in Serie geschaltet sind, um die gewünschte Spannung zu erzeugen, und der Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 ist zur Durchführung der Lade-/Entlade-Steuerung in Serie zwischen die Batterie 1 und einen Ausgangsanschluß geschaltet. Die Nachweisschaltung 3-1 ist mit Zellen in der ersten bis vierten Stufe der Batterie 1 parallelgeschaltet, um die Spannungen der Zellen zu erfassen, und die Nachweisschaltung 3-2 In 2 ist die Batterie 1 eine Baugruppe von beispielsweise sieben Batteriezellen, die in Serie geschaltet sind, um die gewünschte Spannung zu erzeugen, und der Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 ist zur Durchführung der Lade-/Entlade-Steuerung in Serie zwischen die Batterie 1 und einen Ausgangsanschluß geschaltet. Die Nachweisschaltung 3-1 ist mit Zellen in der ersten bis vierten Stufe der Batterie 1 parallelgeschaltet, um die Spannungen der Zellen zu erfassen, und die Nachweisschaltung 3-2 In 2 ist die Batterie 1 eine Baugruppe von beispielsweise sieben Batteriezellen, die in Serie geschaltet sind, um die gewünschte Spannung zu erzeugen, und der Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 ist zur Durchführung der Lade-/Entlade-Steuerung in Serie zwischen die Batterie 1 und einen Ausgangsanschluß geschaltet. Die Nachweisschaltung 3-1 ist mit Zellen in der ersten bis vierten Stufe der Batterie 1 parallelgeschaltet, um die Spannungen der Zellen zu erfassen, und die Nachweisschaltung 3-2 In 2 ist die Batterie 1 eine Baugruppe von beispielsweise sieben Batteriezellen, die in Serie geschaltet sind, um die gewünschte Spannung zu erzeugen, und der Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 ist zur Durchführung der Lade-/Entlade-Steuerung in Serie zwischen die Batterie 1 und einen Ausgangsanschluß geschaltet. Die Nachweisschaltung 3-1 ist mit Zellen in der ersten bis vierten Stufe der Batterie 1 parallelgeschaltet, um die Spannungen der Zellen zu erfassen, und die Nachweisschaltung 3-2 ist eine kombinierte Nachweis- und Schutzeinrichtung, zum Beispiel mit Verwendung eines im Handel erhältlichen Schutz-IC, wobei die Einrichtung mit drei Zellen in der fünften bis siebenten Stufe parallelgeschaltet ist, um die Spannungen der Zellen zu erfassen und den Ein-Aus-Betrieb des Lade-/Entlade-Steuerschalters is a combined detection and protection device, for example using a commercially available protection IC, the device being connected in parallel with three cells in the fifth to seventh stages in order to detect the voltages of the cells and the on-off operation of the Charge / discharge control switch 2 2 durchzuführen. perform. Die Nachweisschaltungen The detection circuits 3-1 3-1 und and 3-2 3-2 werden durch den Steuerungsmikrocomputer are controlled by the control microcomputer 5 5 gesteuert und verwaltet und dienen dazu, die Zellenspannungen und Entladeströme auf Abruf vom Steuerungsmikrocomputer controlled and managed and used to monitor the cell voltages and discharge currents on demand from the control microcomputer 5 5 als analoge Nachweissignale (Aout) zu übermitteln. as analog detection signals (Aout) to be transmitted. In der vorliegenden Offenbarung werden "Schaltung", "Einrichtung" und "IC" als äquivalente Begriffe angesehen. In the present disclosure, "circuit", "device" and "IC" are used as equivalent terms. In In 2 2 is the battery is the battery 1 1 an assembly of, for example, seven battery cells connected in series to produce the desired voltage and the charge / discharge control switch an assembly of, for example, seven battery cells connected in series to produce the desired voltage and the charge / discharge control switch 2 2 is in series between the battery to perform the charge / discharge control is in series between the battery to perform the charge / discharge control 1 1 and an output terminal switched. and an output terminal switched. The detection circuit The detection circuit 3-1 3-1 is with cells in the first to fourth stages of the battery is with cells in the first to fourth stages of the battery 1 1 connected in parallel to detect the voltages of the cells, and the detection circuit connected in parallel to detect the voltages of the cells, and the detection circuit 3-2 3-2 is a combined detection and protection device, for example, using a commercially available protection IC, wherein the device is connected in parallel with three cells in the fifth to seventh stage to detect the voltages of the cells and the on-off operation of the charge / discharge control switch is a combined detection and protection device, for example, using a commercially available protection IC, wherein the device is connected in parallel with three cells in the fifth to seventh stage to detect the voltages of the cells and the on-off operation of the charge / discharge control switch 2 2 perform. perform. The detection circuits The detection circuits 3-1 3-1 and other 3-2 3-2 be through the control microcomputer be through the control microcomputer 5 5 controlled and managed and serve the cell voltages and discharge currents on demand from the control microcomputer controlled and managed and serve the cell voltages and discharge currents on demand from the control microcomputer 5 5 as analogue detection signals (Aout). as analogue detection signals (Aout). In the present disclosure, "circuit", "device" and "IC" are considered equivalent terms. In the present disclosure, "circuit", "device" and "IC" are considered equivalent terms.
  • Während die Nachweisschaltung 3-2 Während die Nachweisschaltung 3-2 mit der oberen Stufe der Nachweisschaltung with the upper stage of the detection circuit 3-1 3-1 verbunden ist, führt die Pegelumsetzungsschaltung is connected, the level conversion circuit performs 4 4th eine Pegelumsetzung durch, um Spannungsbezugswerte für Nachweisdaten (Aout) von der Nachweisschaltung perform a level conversion to obtain voltage reference values ​​for detection data (Aout) from the detection circuit 3-1 3-1 zu vereinheitlichen, die zum Steuerungsmikrocomputer to unify that to the control microcomputer 5 5 übertragen werden. be transmitted. Wenn die Nachweisschaltungen When the detection circuits 3-1 3-1 und and 3-2 3-2 , die jeweils einen Nieder- oder Mittelspannungs-Schutz-IC aufweisen, im dargestellten zusammengeschalteten Zustand für den Hochspannungsschutz verwendet werden, ist die Durchführung der Pegelumsetzungsverarbeitung in der Pegelumsetzungsschaltung each having a low-voltage or medium-voltage protection IC are used for the high-voltage protection in the interconnected state shown, the level conversion processing is performed in the level conversion circuit 4 4th vorzuziehen, da es möglich ist, die Spannungsbezugswerte zum Zweck der Durchführung der Berechnung und Kommunikation ohne Rücksicht auf die Steuerung zu vereinheitlichen. preferable because it is possible to unify the voltage reference values ​​for the purpose of performing calculation and communication regardless of control. While the detection circuit While the detection circuit 3-2 3-2 with the upper stage of the detection circuit with the upper stage of the detection circuit 3-1 3-1 is connected, performs the level conversion circuit is connected, performs the level conversion circuit 4 4th a level conversion by to provide voltage reference values for detection data (Aout) from the detection circuit a level conversion by to provide voltage reference values ​​for detection data (Aout) from the detection circuit 3-1 3-1 to unify that to the control microcomputer to unify that to the control microcomputer 5 5 be transmitted. be transmitted. If the detection circuits If the detection circuits 3-1 3-1 and other 3-2 3-2 each having a low or medium voltage protection IC, in the illustrated interconnected state for the High voltage protection is used, the implementation of the level conversion processing in the level conversion circuit each having a low or medium voltage protection IC, in the illustrated interconnected state for the high voltage protection is used, the implementation of the level conversion processing in the level conversion circuit 4 4th It is preferable that it is possible to uniform the voltage reference values for the purpose of performing the calculation and communication regardless of the control. It is preferable that it is possible to uniform the voltage reference values ​​for the purpose of performing the calculation and communication regardless of the control.
  • Der Steuerungsmikrocomputer 5 ist eine Recheneinrichtung zur Kommunikation mit externen Geräten über Steuersignale und Daten, Steuerung der Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 und der Pegelumsetzungsschaltung 4 Der Steuerungsmikrocomputer 5 ist eine Recheneinrichtung zur Kommunikation mit externen Geräten über Steuersignale und Daten, Steuerung der Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 und der Pegelumsetzungsschaltung 4 Der Steuerungsmikrocomputer 5 ist eine Recheneinrichtung zur Kommunikation mit externen Geräten über Steuersignale und Daten, Steuerung der Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 und der Pegelumsetzungsschaltung 4 Der Steuerungsmikrocomputer 5 ist eine Recheneinrichtung zur Kommunikation mit externen Geräten über Steuersignale und Daten, Steuerung der Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 und der Pegelumsetzungsschaltung 4 Der Steuerungsmikrocomputer 5 ist eine Recheneinrichtung zur Kommunikation mit externen Geräten über Steuersignale und Daten, Steuerung der Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 und der Pegelumsetzungsschaltung 4 Der Steuerungsmikrocomputer 5 ist eine Recheneinrichtung zur Kommunikation mit externen Geräten über Steuersignale und Daten, Steuerung der Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 und der Pegelumsetzungsschaltung 4 Der Steuerungsmikrocomputer 5 ist eine Recheneinrichtung zur Kommunikation mit externen Geräten über Steuersignale und Daten, Steuerung der Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 und der Pegelumsetzungsschaltung 4 Der Steuerungsmikrocomputer 5 ist eine Recheneinrichtung zur Kommunikation mit externen Geräten über Steuersignale und Daten, Steuerung der Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 und der Pegelumsetzungsschaltung 4 mittels einer digitalen Steuerleitung und zur sukzessiven Erfassung analoger Nachweissignale von den Nachweisschaltungen by means of a digital control line and for the successive acquisition of analog detection signals from the detection circuits 3-1 3-1 und and 3-2 3-2 , wodurch Satznachweissignale einschließlich dieser Nachweissignale berechnet werden. , whereby sentence detection signals including these detection signals are calculated. The control microcomputer The control microcomputer 5 5 is a computing device for communication with external devices via control signals and data, control of the detection circuits is a computing device for communication with external devices via control signals and data, control of the detection circuits 3-1 3-1 and other 3-2 3-2 and the level conversion circuit and the level conversion circuit 4 4th by means of a digital control line and for the successive detection of analog detection signals from the detection circuits by means of a digital control line and for the successive detection of analog detection signals from the detection circuits 3-1 3-1 and other 3-2 3-2 whereby set detection signals including these detection signals are calculated. whereby set detection signals including these detection signals are calculated.
  • Auf der Basis der Berechnung von Steuerbefehlen von externen Geräten und von Satznachweissignalen sendet der Steuerungsmikrocomputer 5 ein Ein/Aus-Steuersignal für den Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 zur Nachweisschaltung 3-2 Auf der Basis der Berechnung von Steuerbefehlen von externen Geräten und von Satznachweissignalen sendet der Steuerungsmikrocomputer 5 ein Ein/Aus-Steuersignal für den Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 zur Nachweisschaltung 3-2 Auf der Basis der Berechnung von Steuerbefehlen von externen Geräten und von Satznachweissignalen sendet der Steuerungsmikrocomputer 5 ein Ein/Aus-Steuersignal für den Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 zur Nachweisschaltung 3-2 Auf der Basis der Berechnung von Steuerbefehlen von externen Geräten und von Satznachweissignalen sendet der Steuerungsmikrocomputer 5 ein Ein/Aus-Steuersignal für den Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 zur Nachweisschaltung 3-2 Auf der Basis der Berechnung von Steuerbefehlen von externen Geräten und von Satznachweissignalen sendet der Steuerungsmikrocomputer 5 ein Ein/Aus-Steuersignal für den Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 zur Nachweisschaltung 3-2 Auf der Basis der Berechnung von Steuerbefehlen von externen Geräten und von Satznachweissignalen sendet der Steuerungsmikrocomputer 5 ein Ein/Aus-Steuersignal für den Lade-/Entlade-Steuerschalter 2 zur Nachweisschaltung 3-2 . . Als Reaktion darauf steuert die Nachweisschaltung In response, the detection circuit controls 3-2 3-2 den Ein-Aus-Betrieb des Lade-/Entlade-Steuerschalters the on-off operation of the charge / discharge control switch 2 2 . . Based on the calculation of external device control commands and set detection signals, the control microcomputer sends Based on the calculation of external device control commands and set detection signals, the control microcomputer sends 5 5 an on / off control signal for the charge / discharge control switch an on / off control signal for the charge / discharge control switch 2 2 to the detection circuit to the detection circuit 3-2 3-2 , In response, the detection circuit controls , In response, the detection circuit controls 3-2 3-2 the on-off operation of the charge / discharge control switch the on-off operation of the charge / discharge control switch 2 2 , ,
  • Ferner verwaltet der Steuerungsmikrocomputer 5 als Einzeleinheit mehrere Schaltungen (Geräte-ICs) in dem Satz, wie z. B. die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 , und die Pegelumsetzungsschaltung 4 Ferner verwaltet der Steuerungsmikrocomputer 5 als Einzeleinheit mehrere Schaltungen (Geräte-ICs) in dem Satz, wie z. B. die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 , und die Pegelumsetzungsschaltung 4 Ferner verwaltet der Steuerungsmikrocomputer 5 als Einzeleinheit mehrere Schaltungen (Geräte-ICs) in dem Satz, wie z. B. die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 , und die Pegelumsetzungsschaltung 4 Ferner verwaltet der Steuerungsmikrocomputer 5 als Einzeleinheit mehrere Schaltungen (Geräte-ICs) in dem Satz, wie z. B. die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 , und die Pegelumsetzungsschaltung 4 Ferner verwaltet der Steuerungsmikrocomputer 5 als Einzeleinheit mehrere Schaltungen (Geräte-ICs) in dem Satz, wie z. B. die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 , und die Pegelumsetzungsschaltung 4 Ferner verwaltet der Steuerungsmikrocomputer 5 als Einzeleinheit mehrere Schaltungen (Geräte-ICs) in dem Satz, wie z. B. die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 , und die Pegelumsetzungsschaltung 4 Ferner verwaltet der Steuerungsmikrocomputer 5 als Einzeleinheit mehrere Schaltungen (Geräte-ICs) in dem Satz, wie z. B. die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 , und die Pegelumsetzungsschaltung 4 Ferner verwaltet der Steuerungsmikrocomputer 5 als Einzeleinheit mehrere Schaltungen (Geräte-ICs) in dem Satz, wie z. B. die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 , und die Pegelumsetzungsschaltung 4 , so daß diese, wenn sie nicht in Gebrauch oder nicht in Betrieb sind, auf eine Betriebsart umgeschaltet werden können, wo der Stromverbrauch minimiert wird. so that when they are not in use or not in use, they can be switched to an operating mode where power consumption is minimized. Dies ermöglicht dann wieder eine Verminderung des Stromverbrauchs auf den notwendigen Mindestwert, um dadurch eine tiefe Entladung zu verhindern, während Batteriezellensätze nicht in Gebrauch sind oder von Herstellern vorrätig gehalten oder von Anwendern als Ersatzteile gelagert werden. This then enables the power consumption to be reduced to the necessary minimum value in order to prevent deep discharge while battery cell sets are not in use or are kept in stock by manufacturers or stored by users as spare parts. Auf der Basis von Steuerbefehlen von externen Geräten oder der Berechnung von Satznachweissignalen sendet außerdem der Steuerungsmikrocomputer The control microcomputer also sends on the basis of control commands from external devices or the calculation of sentence detection signals 5 5 Ein/Aus-Steuersignale für den Lade-/Entlade-Steuerschalter On / off control signals for the charge / discharge control switch 2 2 zur Nachweisschaltung for verification circuit 3-2 3-2 . . Als Reaktion darauf steuert die Nachweisschaltung In response, the detection circuit controls 3-2 3-2 der Ein/Aus-Betrieb des Lade-/Entlade-Steuerschalters the on / off operation of the charge / discharge control switch 2 2 . . Furthermore, the control microcomputer manages Furthermore, the control microcomputer manages 5 5 as a single unit several circuits (device ICs) in the sentence, such as. B. the detection circuits as a single unit several circuits (device ICs) in the sentence, such as. B. the detection circuits 3-1 3-1 and other 3-2 3-2 , and the level conversion circuit , and the level conversion circuit 4 4th so that when they are not in use or not in operation, they can be switched to a mode where power consumption is minimized. so that when they are not in use or not in operation, they can be switched to a mode where power consumption is minimized. This then again allows power consumption to be reduced to the minimum level necessary to prevent deep discharge while battery cell packs are not in use or kept in stock by manufacturers or stored by users as replacement parts. This then again allows power consumption to be reduced to the minimum level necessary to prevent deep discharge while battery cell packs are not in use or kept in stock by manufacturers or stored by users as replacement parts. Also, the control microcomputer sends based on control commands from external devices or calculation of sentence detection signals Also, the control microcomputer sends based on control commands from external devices or calculation of sentence detection signals 5 5 On / off control signals for the charge / discharge control switch On / off control signals for the charge / discharge control switch 2 2 to the detection circuit to the detection circuit 3-2 3-2 , In response, the detection circuit controls , In response, the detection circuit controls 3-2 3-2 the on / off operation of the charge / discharge control switch the on / off operation of the charge / discharge control switch 2 2 , ,
  • Wenn durch Nachweisschaltungen und Geräte Informationen über herkömmlich zusammengeschaltete Batteriezellen erfaßt werden, dann werden gemäß der vorliegenden Erfindung Nachweis schaltungen und Geräte, die der nachweisbaren Anzahl von seriengeschalteten Batteriezellen entsprechen, verbunden und zusammen eingesetzt, um Informationen über die Geräte, einschließlich der Nachweissignale für die Spannungen der seriengeschalteten Zellen in den Satzspannungsbezugswert umzuwandeln, so daß diese Informationen durch ein Verarbeitungsgerät stapelverarbeitet werden können. Daher kann als Verarbeitungsgerät ein Mikrocomputer verwendet werden, der in Abhängigkeit von den konkreten Bedingungen des Anwenders gebaut werden und für die Batteriezellen und Batteriesatz-Produkte spezifische Einstellungen und Steuervorgänge ausführen kann. Selbst wenn der Eigenverbrauch in dem Satz in Abhängigkeit von der Spannung mit steigender Anzahl der darin eingebauten Schaltungen und Geräte ansteigt, ist es daher möglich, in Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen des Satzes nur die notwendigen Schaltungen und Geräte auszuwählen und die Operationen der Schaltungen und Geräte so festzulegen, daß die Operationen und Stromverbrauchswerte dadurch auf das notwendige Mindestniveau reduziert werden können. Zum Beispiel kann der Satz unbeschädigt über einen längeren Zeitraum so gelagert werden, daß Ausfälle durch tiefe Entladung (Güteminderung) während der Lagerung minimiert werden können.If through detection circuits and devices information about conventionally interconnected Battery cells detected be, then according to the present Invention detection circuits and devices, the number of detectable series-connected battery cells correspond, connected and together used to get information about the devices, including the detection signals for the voltages of the series-connected cells in the set voltage reference value to convert so that these Information to be batch processed by a processing device can. Therefore, as a processing device a microcomputer can be used, depending on the specific Conditions of the user are built and used for the battery cells and battery pack products specific settings and operations. Even if the Self-consumption in the set depending on the voltage with increasing number of circuits and devices built into it, is it therefore possible in dependence of the conditions of use of the sentence only the necessary circuits and devices select and to set the operations of the circuits and devices so that the operations and power consumption values thereby to the necessary minimum level can be reduced. For example, the sentence can be stored undamaged over a longer period of time be that failures through deep discharge (quality reduction) while Storage can be minimized.
  • Nachstehend wird eine konkrete Konstruktion der Pegelumsetzungsschaltung des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen erläutert. 3 veranschaulicht die konkrete Konstruktion des erfindungsgemäßen Batteriezellensatzes mit mehreren seriengeschalteten Zellen. Das Bezugszeichen 4-1 bezeichnet einen Operationsverstärker, Q1, Q2, Q3 und Q4 bezeichnen Steuertransistoren, R1 bis R8 und R11 bis R14 bezeichnen Widerstände, und CN bezeichnet eine Digitalsignalleitung.Hereinafter, a concrete construction of the level conversion circuit of the battery cell set according to the invention with several series-connected cells will be explained. 3 illustrates the concrete construction of the battery cell set according to the invention with several series-connected cells. The reference number 4-1 denotes an operational amplifier, Q1, Q2, Q3 and Q4 denote control transistors, R1 to R8 and R11 to R14 denote resistors, and CN denotes a digital signal line. denotes an operational amplifier, Q1, Q2, Q3 and Q4 denote control transistors, R1 to R8 and R11 to R14 denote resistors, and CN denotes a digital signal line.
  • In 3 weisen die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 jeweils einen ähnlichen Schutz-IC auf wie in 2 dargestellt (zum Beispiel IC: M61040FP, hergestellt von Mitsubishi Electric Corporation). Vreg bezeichnet einen Regelungsstromanschluß, D1, CK und CS sind Eingangsanschlüsse für digitale Steuersignale CN und CN', und Aout ist ein Ausgangsanschluß für ein analoges Nachweissignal. Ein Steuerungsmikrocomputer 5 weist einen ähnlichen Steuerungs-IC auf wie in dem Steuerungsmikrocomputer von 2 In 3 weisen die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 jeweils einen ähnlichen Schutz-IC auf wie in 2 dargestellt (zum Beispiel IC: M61040FP, hergestellt von Mitsubishi Electric Corporation). Vreg bezeichnet einen Regelungsstromanschluß, D1, CK und CS sind Eingangsanschlüsse für digitale Steuersignale CN und CN', und Aout ist ein Ausgangsanschluß für ein analoges Nachweissignal. Ein Steuerungsmikrocomputer 5 weist einen ähnlichen Steuerungs-IC auf wie in dem Steuerungsmikrocomputer von 2 In 3 weisen die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 jeweils einen ähnlichen Schutz-IC auf wie in 2 dargestellt (zum Beispiel IC: M61040FP, hergestellt von Mitsubishi Electric Corporation). Vreg bezeichnet einen Regelungsstromanschluß, D1, CK und CS sind Eingangsanschlüsse für digitale Steuersignale CN und CN', und Aout ist ein Ausgangsanschluß für ein analoges Nachweissignal. Ein Steuerungsmikrocomputer 5 weist einen ähnlichen Steuerungs-IC auf wie in dem Steuerungsmikrocomputer von 2 In 3 weisen die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 jeweils einen ähnlichen Schutz-IC auf wie in 2 dargestellt (zum Beispiel IC: M61040FP, hergestellt von Mitsubishi Electric Corporation). Vreg bezeichnet einen Regelungsstromanschluß, D1, CK und CS sind Eingangsanschlüsse für digitale Steuersignale CN und CN', und Aout ist ein Ausgangsanschluß für ein analoges Nachweissignal. Ein Steuerungsmikrocomputer 5 weist einen ähnlichen Steuerungs-IC auf wie in dem Steuerungsmikrocomputer von 2 In 3 weisen die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 jeweils einen ähnlichen Schutz-IC auf wie in 2 dargestellt (zum Beispiel IC: M61040FP, hergestellt von Mitsubishi Electric Corporation). Vreg bezeichnet einen Regelungsstromanschluß, D1, CK und CS sind Eingangsanschlüsse für digitale Steuersignale CN und CN', und Aout ist ein Ausgangsanschluß für ein analoges Nachweissignal. Ein Steuerungsmikrocomputer 5 weist einen ähnlichen Steuerungs-IC auf wie in dem Steuerungsmikrocomputer von 2 In 3 weisen die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 jeweils einen ähnlichen Schutz-IC auf wie in 2 dargestellt (zum Beispiel IC: M61040FP, hergestellt von Mitsubishi Electric Corporation). Vreg bezeichnet einen Regelungsstromanschluß, D1, CK und CS sind Eingangsanschlüsse für digitale Steuersignale CN und CN', und Aout ist ein Ausgangsanschluß für ein analoges Nachweissignal. Ein Steuerungsmikrocomputer 5 weist einen ähnlichen Steuerungs-IC auf wie in dem Steuerungsmikrocomputer von 2 In 3 weisen die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 jeweils einen ähnlichen Schutz-IC auf wie in 2 dargestellt (zum Beispiel IC: M61040FP, hergestellt von Mitsubishi Electric Corporation). Vreg bezeichnet einen Regelungsstromanschluß, D1, CK und CS sind Eingangsanschlüsse für digitale Steuersignale CN und CN', und Aout ist ein Ausgangsanschluß für ein analoges Nachweissignal. Ein Steuerungsmikrocomputer 5 weist einen ähnlichen Steuerungs-IC auf wie in dem Steuerungsmikrocomputer von 2 In 3 weisen die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 jeweils einen ähnlichen Schutz-IC auf wie in 2 dargestellt (zum Beispiel IC: M61040FP, hergestellt von Mitsubishi Electric Corporation). Vreg bezeichnet einen Regelungsstromanschluß, D1, CK und CS sind Eingangsanschlüsse für digitale Steuersignale CN und CN', und Aout ist ein Ausgangsanschluß für ein analoges Nachweissignal. Ein Steuerungsmikrocomputer 5 weist einen ähnlichen Steuerungs-IC auf wie in dem Steuerungsmikrocomputer von 2 In 3 weisen die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 jeweils einen ähnlichen Schutz-IC auf wie in 2 dargestellt (zum Beispiel IC: M61040FP, hergestellt von Mitsubishi Electric Corporation). Vreg bezeichnet einen Regelungsstromanschluß, D1, CK und CS sind Eingangsanschlüsse für digitale Steuersignale CN und CN', und Aout ist ein Ausgangsanschluß für ein analoges Nachweissignal. Ein Steuerungsmikrocomputer 5 weist einen ähnlichen Steuerungs-IC auf wie in dem Steuerungsmikrocomputer von 2 In 3 weisen die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 jeweils einen ähnlichen Schutz-IC auf wie in 2 dargestellt (zum Beispiel IC: M61040FP, hergestellt von Mitsubishi Electric Corporation). Vreg bezeichnet einen Regelungsstromanschluß, D1, CK und CS sind Eingangsanschlüsse für digitale Steuersignale CN und CN', und Aout ist ein Ausgangsanschluß für ein analoges Nachweissignal. Ein Steuerungsmikrocomputer 5 weist einen ähnlichen Steuerungs-IC auf wie in dem Steuerungsmikrocomputer von 2 In 3 weisen die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 jeweils einen ähnlichen Schutz-IC auf wie in 2 dargestellt (zum Beispiel IC: M61040FP, hergestellt von Mitsubishi Electric Corporation). Vreg bezeichnet einen Regelungsstromanschluß, D1, CK und CS sind Eingangsanschlüsse für digitale Steuersignale CN und CN', und Aout ist ein Ausgangsanschluß für ein analoges Nachweissignal. Ein Steuerungsmikrocomputer 5 weist einen ähnlichen Steuerungs-IC auf wie in dem Steuerungsmikrocomputer von 2 In 3 weisen die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 jeweils einen ähnlichen Schutz-IC auf wie in 2 dargestellt (zum Beispiel IC: M61040FP, hergestellt von Mitsubishi Electric Corporation). Vreg bezeichnet einen Regelungsstromanschluß, D1, CK und CS sind Eingangsanschlüsse für digitale Steuersignale CN und CN', und Aout ist ein Ausgangsanschluß für ein analoges Nachweissignal. Ein Steuerungsmikrocomputer 5 weist einen ähnlichen Steuerungs-IC auf wie in dem Steuerungsmikrocomputer von 2 (z. B. IC: M38503MXH, hergestellt von Mitsubishi Electric Corporation), und Vcc stellt einen Vorspannungsanschluß dar, P0 2/Sclk, P0 1/Sout und P0 0/Sin bezeichnen Ausgangsanschlüsse für digitale Steuersignale, P3 1/AN und P3 2/AN bedeuten Eingangsanschlüsse für analoge Nachweissignale, und P0 6 bezeichnet einen Steuerungsanschluß für eine Pegelumsetzungsschaltung. (e.g. IC: M38503MXH, manufactured by Mitsubishi Electric Corporation), and Vcc represents a bias terminal, P0 2 / Sclk, P0 1 / Sout and P0 0 / Sin denote output terminals for digital control signals, P3 1 / AN and P3 2 / AN denotes input terminals for analog detection signals, and P0 6 denotes a control terminal for a level conversion circuit. In In 3 3 have the detection circuits have the detection circuits 3-1 3-1 and other 3-2 3-2 each have a similar protection IC as in each have a similar protection IC as in 2 2 (for example, IC: M61040FP, manufactured by Mitsubishi Electric Corporation). (for example, IC: M61040FP, manufactured by Mitsubishi Electric Corporation). Vreg denotes a control power terminal, D1, CK and CS are digital control signal input terminals CN and CN ', and Aout is an analogue detection signal output terminal. Vreg denotes a control power terminal, D1, CK and CS are digital control signal input terminals CN and CN ', and Aout is an analogue detection signal output terminal. A control microcomputer A control microcomputer 5 5 has a similar control IC as in the control microcomputer of has a similar control IC as in the control microcomputer of 2 2 (eg, IC: M38503MXH, manufactured by Mitsubishi Electric Corporation), and Vcc represents a bias terminal, P0 2 / Sclk, P0 1 / Sout and P0 0 / Sin denote output terminals for digital control signals, P3 1 / AN and P3 2 / AN are input terminals for analog detection signals, and P0 6 is a control terminal for a level conversion circuit. (eg, IC: M38503MXH, manufactured by Mitsubishi Electric Corporation), and Vcc represents a bias terminal, P0 2 / Sclk, P0 1 / Sout and P0 0 / Sin denote output terminals for digital control signals, P3 1 / AN and P3 2 / AN are input terminals for analog detection signals, and P0 6 is a control terminal for a level conversion circuit.
  • Eine Pegelumsetzungsschaltung 4 besteht aus einem Operationsverstärker 4-1 (z. B. IC: uPC1251G2, hergestellt von NEC), Steuertransistoren Q1 und Q2 und Widerständen R1 bis R8 und vereinheitlicht Spannungsbezugswerte (GND = Masse) analoger Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-1 und von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 zum Steuerungsmikrocomputer 5 ausgesandt werden. A level conversion circuit 4 consists of an operational amplifier 4-1 Eine Pegelumsetzungsschaltung 4 besteht aus einem Operationsverstärker 4-1 (z. B. IC: uPC1251G2, hergestellt von NEC), Steuertransistoren Q1 und Q2 und Widerständen R1 bis R8 und vereinheitlicht Spannungsbezugswerte (GND = Masse) analoger Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-1 und von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 zum Steuerungsmikrocomputer 5 ausgesandt werden. A level conversion circuit 4 consists of an operational amplifier 4-1 Eine Pegelumsetzungsschaltung 4 besteht aus einem Operationsverstärker 4-1 (z. B. IC: uPC1251G2, hergestellt von NEC), Steuertransistoren Q1 und Q2 und Widerständen R1 bis R8 und vereinheitlicht Spannungsbezugswerte (GND = Masse) analoger Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-1 und von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 zum Steuerungsmikrocomputer 5 ausgesandt werden. A level conversion circuit 4 consists of an operational amplifier 4-1 Eine Pegelumsetzungsschaltung 4 besteht aus einem Operationsverstärker 4-1 (z. B. IC: uPC1251G2, hergestellt von NEC), Steuertransistoren Q1 und Q2 und Widerständen R1 bis R8 und vereinheitlicht Spannungsbezugswerte (GND = Masse) analoger Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-1 und von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 zum Steuerungsmikrocomputer 5 ausgesandt werden. A level conversion circuit 4 consists of an operational amplifier 4-1 Eine Pegelumsetzungsschaltung 4 besteht aus einem Operationsverstärker 4-1 (z. B. IC: uPC1251G2, hergestellt von NEC), Steuertransistoren Q1 und Q2 und Widerständen R1 bis R8 und vereinheitlicht Spannungsbezugswerte (GND = Masse) analoger Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-1 und von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 zum Steuerungsmikrocomputer 5 ausgesandt werden. A level conversion circuit 4 consists of an operational amplifier 4-1 Eine Pegelumsetzungsschaltung 4 besteht aus einem Operationsverstärker 4-1 (z. B. IC: uPC1251G2, hergestellt von NEC), Steuertransistoren Q1 und Q2 und Widerständen R1 bis R8 und vereinheitlicht Spannungsbezugswerte (GND = Masse) analoger Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-1 und von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 zum Steuerungsmikrocomputer 5 ausgesandt werden. A level conversion circuit 4 consists of an operational amplifier 4-1 Eine Pegelumsetzungsschaltung 4 besteht aus einem Operationsverstärker 4-1 (z. B. IC: uPC1251G2, hergestellt von NEC), Steuertransistoren Q1 und Q2 und Widerständen R1 bis R8 und vereinheitlicht Spannungsbezugswerte (GND = Masse) analoger Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-1 und von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 zum Steuerungsmikrocomputer 5 ausgesandt werden. A level conversion circuit 4 consists of an operational amplifier 4-1 Eine Pegelumsetzungsschaltung 4 besteht aus einem Operationsverstärker 4-1 (z. B. IC: uPC1251G2, hergestellt von NEC), Steuertransistoren Q1 und Q2 und Widerständen R1 bis R8 und vereinheitlicht Spannungsbezugswerte (GND = Masse) analoger Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-1 und von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 zum Steuerungsmikrocomputer 5 ausgesandt werden. A level conversion circuit 4 consists of an operational amplifier 4-1 Eine Pegelumsetzungsschaltung 4 besteht aus einem Operationsverstärker 4-1 (z. B. IC: uPC1251G2, hergestellt von NEC), Steuertransistoren Q1 und Q2 und Widerständen R1 bis R8 und vereinheitlicht Spannungsbezugswerte (GND = Masse) analoger Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-1 und von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 zum Steuerungsmikrocomputer 5 ausgesandt werden. A level conversion circuit 4 consists of an operational amplifier 4-1 Eine Pegelumsetzungsschaltung 4 besteht aus einem Operationsverstärker 4-1 (z. B. IC: uPC1251G2, hergestellt von NEC), Steuertransistoren Q1 und Q2 und Widerständen R1 bis R8 und vereinheitlicht Spannungsbezugswerte (GND = Masse) analoger Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-1 und von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 zum Steuerungsmikrocomputer 5 ausgesandt werden. A level conversion circuit 4 consists of an operational amplifier 4-1 Eine Pegelumsetzungsschaltung 4 besteht aus einem Operationsverstärker 4-1 (z. B. IC: uPC1251G2, hergestellt von NEC), Steuertransistoren Q1 und Q2 und Widerständen R1 bis R8 und vereinheitlicht Spannungsbezugswerte (GND = Masse) analoger Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-1 und von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 zum Steuerungsmikrocomputer 5 ausgesandt werden. A level conversion circuit 4 consists of an operational amplifier 4-1 Eine Pegelumsetzungsschaltung 4 besteht aus einem Operationsverstärker 4-1 (z. B. IC: uPC1251G2, hergestellt von NEC), Steuertransistoren Q1 und Q2 und Widerständen R1 bis R8 und vereinheitlicht Spannungsbezugswerte (GND = Masse) analoger Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-1 und von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 zum Steuerungsmikrocomputer 5 ausgesandt werden. A level conversion circuit 4 consists of an operational amplifier 4-1 Eine Pegelumsetzungsschaltung 4 besteht aus einem Operationsverstärker 4-1 (z. B. IC: uPC1251G2, hergestellt von NEC), Steuertransistoren Q1 und Q2 und Widerständen R1 bis R8 und vereinheitlicht Spannungsbezugswerte (GND = Masse) analoger Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-1 und von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 zum Steuerungsmikrocomputer 5 ausgesandt werden. A level conversion circuit 4 consists of an operational amplifier 4-1 Eine Pegelumsetzungsschaltung 4 besteht aus einem Operationsverstärker 4-1 (z. B. IC: uPC1251G2, hergestellt von NEC), Steuertransistoren Q1 und Q2 und Widerständen R1 bis R8 und vereinheitlicht Spannungsbezugswerte (GND = Masse) analoger Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-1 und von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 zum Steuerungsmikrocomputer 5 ausgesandt werden. A level conversion circuit 4 consists of an operational amplifier 4-1 (eg, IC: μPC1251G2 manufactured by NEC), control transistors Q1 and Q2, and resistors R1 to R8, and unifies voltage reference values (GND = ground) of analog detection signals received from the output terminal Aout of the detection circuit (eg, IC: μPC1251G2 manufactured by NEC), control transistors Q1 and Q2, and resistors R1 to R8, and unifies voltage reference values ​​(GND = ground) of analog detection signals received from the output terminal Aout of the detection circuit 3-1 3-1 and from the output terminal Aout the detection scarf tung and from the output terminal Aout the detection scarf tung 3-2 3-2 to the control microcomputer to the control microcomputer 5 5 to be sent out. to be sent out.
  • Der Operationsverstärker 4-1 berechnet analoge Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 ausgesandt werden, bezogen auf die Spannung eines Vergleichsanschlusses (GND), und führt eine Pegelumsetzung so aus, daß in den Eingangsanschluß P3 2/AN des Steuerungscomputers 5 eingegebene analoge Nachweissignale auf den gleichen Spannungsbezugspegel (GND) bezogen sind wie analoge Nachweissignale, die in den Eingangsanschluß P3 1/AN des Steuerungsmikrocomputers 5 eingegeben werden. The operational amplifier 4-1 Der Operationsverstärker 4-1 berechnet analoge Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 ausgesandt werden, bezogen auf die Spannung eines Vergleichsanschlusses (GND), und führt eine Pegelumsetzung so aus, daß in den Eingangsanschluß P3 2/AN des Steuerungscomputers 5 eingegebene analoge Nachweissignale auf den gleichen Spannungsbezugspegel (GND) bezogen sind wie analoge Nachweissignale, die in den Eingangsanschluß P3 1/AN des Steuerungsmikrocomputers 5 eingegeben werden. The operational amplifier 4-1 Der Operationsverstärker 4-1 berechnet analoge Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 ausgesandt werden, bezogen auf die Spannung eines Vergleichsanschlusses (GND), und führt eine Pegelumsetzung so aus, daß in den Eingangsanschluß P3 2/AN des Steuerungscomputers 5 eingegebene analoge Nachweissignale auf den gleichen Spannungsbezugspegel (GND) bezogen sind wie analoge Nachweissignale, die in den Eingangsanschluß P3 1/AN des Steuerungsmikrocomputers 5 eingegeben werden. The operational amplifier 4-1 Der Operationsverstärker 4-1 berechnet analoge Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 ausgesandt werden, bezogen auf die Spannung eines Vergleichsanschlusses (GND), und führt eine Pegelumsetzung so aus, daß in den Eingangsanschluß P3 2/AN des Steuerungscomputers 5 eingegebene analoge Nachweissignale auf den gleichen Spannungsbezugspegel (GND) bezogen sind wie analoge Nachweissignale, die in den Eingangsanschluß P3 1/AN des Steuerungsmikrocomputers 5 eingegeben werden. The operational amplifier 4-1 Der Operationsverstärker 4-1 berechnet analoge Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 ausgesandt werden, bezogen auf die Spannung eines Vergleichsanschlusses (GND), und führt eine Pegelumsetzung so aus, daß in den Eingangsanschluß P3 2/AN des Steuerungscomputers 5 eingegebene analoge Nachweissignale auf den gleichen Spannungsbezugspegel (GND) bezogen sind wie analoge Nachweissignale, die in den Eingangsanschluß P3 1/AN des Steuerungsmikrocomputers 5 eingegeben werden. The operational amplifier 4-1 Der Operationsverstärker 4-1 berechnet analoge Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 ausgesandt werden, bezogen auf die Spannung eines Vergleichsanschlusses (GND), und führt eine Pegelumsetzung so aus, daß in den Eingangsanschluß P3 2/AN des Steuerungscomputers 5 eingegebene analoge Nachweissignale auf den gleichen Spannungsbezugspegel (GND) bezogen sind wie analoge Nachweissignale, die in den Eingangsanschluß P3 1/AN des Steuerungsmikrocomputers 5 eingegeben werden. The operational amplifier 4-1 Der Operationsverstärker 4-1 berechnet analoge Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 ausgesandt werden, bezogen auf die Spannung eines Vergleichsanschlusses (GND), und führt eine Pegelumsetzung so aus, daß in den Eingangsanschluß P3 2/AN des Steuerungscomputers 5 eingegebene analoge Nachweissignale auf den gleichen Spannungsbezugspegel (GND) bezogen sind wie analoge Nachweissignale, die in den Eingangsanschluß P3 1/AN des Steuerungsmikrocomputers 5 eingegeben werden. The operational amplifier 4-1 Der Operationsverstärker 4-1 berechnet analoge Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 ausgesandt werden, bezogen auf die Spannung eines Vergleichsanschlusses (GND), und führt eine Pegelumsetzung so aus, daß in den Eingangsanschluß P3 2/AN des Steuerungscomputers 5 eingegebene analoge Nachweissignale auf den gleichen Spannungsbezugspegel (GND) bezogen sind wie analoge Nachweissignale, die in den Eingangsanschluß P3 1/AN des Steuerungsmikrocomputers 5 eingegeben werden. The operational amplifier 4-1 Der Operationsverstärker 4-1 berechnet analoge Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 ausgesandt werden, bezogen auf die Spannung eines Vergleichsanschlusses (GND), und führt eine Pegelumsetzung so aus, daß in den Eingangsanschluß P3 2/AN des Steuerungscomputers 5 eingegebene analoge Nachweissignale auf den gleichen Spannungsbezugspegel (GND) bezogen sind wie analoge Nachweissignale, die in den Eingangsanschluß P3 1/AN des Steuerungsmikrocomputers 5 eingegeben werden. The operational amplifier 4-1 Der Operationsverstärker 4-1 berechnet analoge Nachweissignale, die von dem Ausgangsanschluß Aout der Nachweisschaltung 3-2 ausgesandt werden, bezogen auf die Spannung eines Vergleichsanschlusses (GND), und führt eine Pegelumsetzung so aus, daß in den Eingangsanschluß P3 2/AN des Steuerungscomputers 5 eingegebene analoge Nachweissignale auf den gleichen Spannungsbezugspegel (GND) bezogen sind wie analoge Nachweissignale, die in den Eingangsanschluß P3 1/AN des Steuerungsmikrocomputers 5 eingegeben werden. The operational amplifier 4-1 calculates analog detection signals coming from the output terminal Aout of the detection circuit calculates analog detection signals coming from the output terminal Aout of the detection circuit 3-2 3-2 are sent with respect to the voltage of a comparison terminal (GND), and performs a level conversion so that in the input terminal P3 2 / AN of the control computer are sent with respect to the voltage of a comparison terminal (GND), and performs a level conversion so that in the input terminal P3 2 / AN of the control computer 5 5 inputted analog detection signals related to the same voltage reference level (GND) are like analog detection signals in the input terminal P3 1 / AN of the control microcomputer inputted analog detection signals related to the same voltage reference level (GND) are like analog detection signals in the input terminal P3 1 / AN of the control microcomputer 5 5 be entered. be entered.
  • Die Steuertransistoren Q1 und Q2 sollen den Betrieb der Pegelumsetzungsschaltung 4 steuern. Der Ein-Aus-Betrieb des Steuertransistors Q2 wird durch den Steuerungsmikrocomputer 5 so gesteuert, daß der Steuertransistor Q1 ein- oder ausgeschaltet wird. Um den Energieverbrauch in dem Batteriezellensatz so weit wie möglich zu reduzieren, wird die Pegelumsetzungsschaltung 4 Die Steuertransistoren Q1 und Q2 sollen den Betrieb der Pegelumsetzungsschaltung 4 steuern. Der Ein-Aus-Betrieb des Steuertransistors Q2 wird durch den Steuerungsmikrocomputer 5 so gesteuert, daß der Steuertransistor Q1 ein- oder ausgeschaltet wird. Um den Energieverbrauch in dem Batteriezellensatz so weit wie möglich zu reduzieren, wird die Pegelumsetzungsschaltung 4 Die Steuertransistoren Q1 und Q2 sollen den Betrieb der Pegelumsetzungsschaltung 4 steuern. Der Ein-Aus-Betrieb des Steuertransistors Q2 wird durch den Steuerungsmikrocomputer 5 so gesteuert, daß der Steuertransistor Q1 ein- oder ausgeschaltet wird. Um den Energieverbrauch in dem Batteriezellensatz so weit wie möglich zu reduzieren, wird die Pegelumsetzungsschaltung 4 Die Steuertransistoren Q1 und Q2 sollen den Betrieb der Pegelumsetzungsschaltung 4 steuern. Der Ein-Aus-Betrieb des Steuertransistors Q2 wird durch den Steuerungsmikrocomputer 5 so gesteuert, daß der Steuertransistor Q1 ein- oder ausgeschaltet wird. Um den Energieverbrauch in dem Batteriezellensatz so weit wie möglich zu reduzieren, wird die Pegelumsetzungsschaltung 4 Die Steuertransistoren Q1 und Q2 sollen den Betrieb der Pegelumsetzungsschaltung 4 steuern. Der Ein-Aus-Betrieb des Steuertransistors Q2 wird durch den Steuerungsmikrocomputer 5 so gesteuert, daß der Steuertransistor Q1 ein- oder ausgeschaltet wird. Um den Energieverbrauch in dem Batteriezellensatz so weit wie möglich zu reduzieren, wird die Pegelumsetzungsschaltung 4 Die Steuertransistoren Q1 und Q2 sollen den Betrieb der Pegelumsetzungsschaltung 4 steuern. Der Ein-Aus-Betrieb des Steuertransistors Q2 wird durch den Steuerungsmikrocomputer 5 so gesteuert, daß der Steuertransistor Q1 ein- oder ausgeschaltet wird. Um den Energieverbrauch in dem Batteriezellensatz so weit wie möglich zu reduzieren, wird die Pegelumsetzungsschaltung 4 nur bei Bedarf in Betrieb genommen, so daß während anderer Zeitspannen der Steuertransistor Q1 ausgeschaltet bleibt, um nutzlosen Energieverbrauch zu reduzieren. put into operation only when necessary, so that the control transistor Q1 remains off during other periods of time in order to reduce useless energy consumption. The control transistors Q1 and Q2 are intended to operate the level conversion circuit The control transistors Q1 and Q2 are intended to operate the level conversion circuit 4 4th Taxes. Taxes. The on-off operation of the control transistor Q2 is performed by the control microcomputer The on-off operation of the control transistor Q2 is performed by the control microcomputer 5 5 so controlled that the control transistor Q1 is turned on or off. In order to reduce the power consumption in the battery cell set as much as possible, the level conversion circuit becomes so controlled that the control transistor Q1 is turned on or off. In order to reduce the power consumption in the battery cell set as much as possible, the level conversion circuit becomes 4 4th only when needed, so that during other periods the control transistor Q1 remains off to reduce useless power consumption. only when needed, so that during other periods the control transistor Q1 remains off to reduce useless power consumption.
  • Hinsichtlich der Energiesparssteuerung und der Steuerung der Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 durch den Steuerungsmikrocomputer 5 sendet der Steuerungsmikrocomputer 5 Hinsichtlich der Energiesparssteuerung und der Steuerung der Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 durch den Steuerungsmikrocomputer 5 sendet der Steuerungsmikrocomputer 5 Hinsichtlich der Energiesparssteuerung und der Steuerung der Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 durch den Steuerungsmikrocomputer 5 sendet der Steuerungsmikrocomputer 5 Hinsichtlich der Energiesparssteuerung und der Steuerung der Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 durch den Steuerungsmikrocomputer 5 sendet der Steuerungsmikrocomputer 5 Hinsichtlich der Energiesparssteuerung und der Steuerung der Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 durch den Steuerungsmikrocomputer 5 sendet der Steuerungsmikrocomputer 5 Hinsichtlich der Energiesparssteuerung und der Steuerung der Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 durch den Steuerungsmikrocomputer 5 sendet der Steuerungsmikrocomputer 5 Hinsichtlich der Energiesparssteuerung und der Steuerung der Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 durch den Steuerungsmikrocomputer 5 sendet der Steuerungsmikrocomputer 5 Hinsichtlich der Energiesparssteuerung und der Steuerung der Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 durch den Steuerungsmikrocomputer 5 sendet der Steuerungsmikrocomputer 5 die digitalen Steuersignale CN von seinen Ausgangsanschlüssen P0 2/Sclk, P0 1/Sout und P0 0/Sin aus, um bestimmte Informationen und Betriebsbedingungen festzulegen, so daß die Nachweisschaltungen the digital control signals CN from its output terminals P0 2 / Sclk, P0 1 / Sout and P0 0 / Sin in order to establish certain information and operating conditions, so that the detection circuits 3-1 3-1 und and 3-2 3-2 gesteuert werden, um selektiv Nachweissignale zu senden und den Ein-Aus-Betrieb des Lade-/Entlade-Steuerschalters auszuführen, wie bereits erläutert. can be controlled to selectively send detection signals and carry out the on-off operation of the charge / discharge control switch as previously explained. Durch Ausführung der Ein/Aus-Steuerung des Steuertransistors Q2 in der Pegelumsetzungsschaltung By performing the on / off control of the control transistor Q2 in the level conversion circuit 4 4th mit Hilfe des Ausgangsanschlusses P0 6 wird der Ein-Aus-Betrieb des Steuertransistors Q1 gesteuert, um den Betrieb der Pegelumsetzungsschaltung with the aid of the output terminal P0 6, the on-off operation of the control transistor Q1 is controlled to control the operation of the level conversion circuit 4 4th zu steuern. to control. Diese Steuereinrichtungen ermöglichen, den Batteriezellensatz in einen Zustand mit minimalem Stromverbrauch (Stromsparmodus) zu versetzen, wobei zum Beispiel die Stromquellen in den Nachweisschaltungen These control devices make it possible to put the battery cell set in a state with minimal power consumption (power-saving mode), with the power sources in the detection circuits, for example 3-1 3-1 und and 3-2 3-2 ausgeschaltet bleiben und der Steuertransistor stay off and the control transistor 4 4th in der Pegelumsetzungsschaltung in the level conversion circuit 4 4th gesperrt wird, so daß der notwendige Minimalbetrieb mit dem notwendigen Minimalstrom durchführbar ist. is blocked so that the necessary minimum operation can be carried out with the necessary minimum current. Regarding the energy saving control and the control of the detection circuits Regarding the energy saving control and the control of the detection circuits 3-1 3-1 and other 3-2 3-2 through the control microcomputer through the control microcomputer 5 5 sends the control microcomputer sends the control microcomputer 5 5 the digital control signals CN from its output terminals P0 2 / Sclk, P0 1 / Sout and P0 0 / Sin to set certain information and operating conditions, so that the detection circuits the digital control signals CN from its output terminals P0 2 / Sclk, P0 1 / Sout and P0 0 / Sin to set certain information and operating conditions, so that the detection circuits 3-1 3-1 and other 3-2 3-2 be controlled to selectively send detection signals and perform the on-off operation of the charge / discharge control switch, as already explained. be controlled to selectively send detection signals and perform the on-off operation of the charge / discharge control switch, as already explained. By performing the on / off control of the control transistor Q2 in the level conversion circuit By performing the on / off control of the control transistor Q2 in the level conversion circuit 4 4th by means of the output terminal P0 6, the on-off operation of the control transistor Q1 is controlled to control the operation of the level conversion circuit by means of the output terminal P0 6, the on-off operation of the control transistor Q1 is controlled to control the operation of the level conversion circuit 4 4th to control. to control. These controllers enable the battery cell pack to be placed in a state of minimum power consumption (power-saving mode), for example, the power sources in the detection circuits These controllers enable the battery cell pack to be placed in a state of minimum power consumption (power-saving mode), for example, the power sources in the detection circuits 3-1 3-1 and other 3-2 3-2 stay off and the control transistor stay off and the control transistor 4 4th in the level conversion circuit in the level conversion circuit 4 4th is locked so that the necessary minimum operation with the necessary minimum current is feasible. is locked so that the necessary minimum operation with the necessary minimum current is feasible.
  • Die Nachweisschaltung 3-1 liegt an der untersten Stufe; die digitalen Steuersignale CN werden direkt in die Eingangsanschlüsse D1, DK und CS eingegeben, so daß die am Ausgangsanschluß Aout auf Abruf erfaßten Zellenspannungen in Form von analogen Nachweissignalen ausgesandt werden. Andererseits ist die Nachweisschaltung 3-2 mit der oberen Stufe des Nachweissignals 3-1 Die Nachweisschaltung 3-1 liegt an der untersten Stufe; die digitalen Steuersignale CN werden direkt in die Eingangsanschlüsse D1, DK und CS eingegeben, so daß die am Ausgangsanschluß Aout auf Abruf erfaßten Zellenspannungen in Form von analogen Nachweissignalen ausgesandt werden. Andererseits ist die Nachweisschaltung 3-2 mit der oberen Stufe des Nachweissignals 3-1 Die Nachweisschaltung 3-1 liegt an der untersten Stufe; die digitalen Steuersignale CN werden direkt in die Eingangsanschlüsse D1, DK und CS eingegeben, so daß die am Ausgangsanschluß Aout auf Abruf erfaßten Zellenspannungen in Form von analogen Nachweissignalen ausgesandt werden. Andererseits ist die Nachweisschaltung 3-2 mit der oberen Stufe des Nachweissignals 3-1 Die Nachweisschaltung 3-1 liegt an der untersten Stufe; die digitalen Steuersignale CN werden direkt in die Eingangsanschlüsse D1, DK und CS eingegeben, so daß die am Ausgangsanschluß Aout auf Abruf erfaßten Zellenspannungen in Form von analogen Nachweissignalen ausgesandt werden. Andererseits ist die Nachweisschaltung 3-2 mit der oberen Stufe des Nachweissignals 3-1 Die Nachweisschaltung 3-1 liegt an der untersten Stufe; die digitalen Steuersignale CN werden direkt in die Eingangsanschlüsse D1, DK und CS eingegeben, so daß die am Ausgangsanschluß Aout auf Abruf erfaßten Zellenspannungen in Form von analogen Nachweissignalen ausgesandt werden. Andererseits ist die Nachweisschaltung 3-2 mit der oberen Stufe des Nachweissignals 3-1 Die Nachweisschaltung 3-1 liegt an der untersten Stufe; die digitalen Steuersignale CN werden direkt in die Eingangsanschlüsse D1, DK und CS eingegeben, so daß die am Ausgangsanschluß Aout auf Abruf erfaßten Zellenspannungen in Form von analogen Nachweissignalen ausgesandt werden. Andererseits ist die Nachweisschaltung 3-2 mit der oberen Stufe des Nachweissignals 3-1 verbunden; connected; digitale Steuersignale CN' werden über eine aus Steuertransistoren Q11-Q12 und Widerständen R11-R12 bestehende Signalumsetzungsschaltung in die Eingangsanschlüsse D1, CK und CS eingegeben, so daß die auf Abruf am Ausgangsanschluß Aout erfaßten Zellenspannungen gleichfalls in Form von analogen Nachweissignalen ausgesandt werden. digital control signals CN 'are input to the input terminals D1, CK and CS via a signal conversion circuit consisting of control transistors Q11-Q12 and resistors R11-R12, so that the cell voltages detected at the output terminal Aout are also sent out in the form of analog detection signals. The detection circuit The detection circuit 3-1 3-1 is at the lowest level; is at the lowest level; the digital control signals CN are directly input to the input terminals D1, DK and CS, so that the cell voltages detected on the output terminal Aout are sent out in the form of analog detection signals. The digital control signals CN are directly input to the input terminals D1, DK and CS, so that the cell voltages detected on the output terminal Aout are sent out in the form of analog detection signals. On the other hand, the detection circuit On the other hand, the detection circuit 3-2 3-2 with the upper level of the detection signal with the upper level of the detection signal 3-1 3-1 connected; connected; Digital control signals CN 'are input to the input terminals D1, CK and CS via a signal conversion circuit consisting of control transistors Q11-Q12 and resistors R11-R12, so that the cell voltages detected on the output terminal Aout are also sent in the form of analog detection signals. Digital control signals CN 'are input to the input terminals D1, CK and CS via a signal conversion circuit consisting of control transistors Q11-Q12 and resistors R11-R12, so that the cell voltages detected on the output terminal Aout are also sent in the form of analog detection signals.
  • Hier ist zu bemerken, daß zwischen dem Ausgangsanschluß P0 2/Sclk des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß D1 der Nachweisschaltung 3-2 nur eine Signalumsetzungsschaltung dargestellt ist, die aus Steuertransistoren Q11-Q12 und Widerständen R11-R12 aufgebaut ist. Obwohl nicht dargestellt, sind zwischen dem Ausgangsanschluß P0 1/Sout des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CK der Nachweisschaltung 3-2 und zwischen dem Ausgangsanschluß P 1/Sin des Mikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CS der Nachweisschaltung 3-2 Hier ist zu bemerken, daß zwischen dem Ausgangsanschluß P0 2/Sclk des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß D1 der Nachweisschaltung 3-2 nur eine Signalumsetzungsschaltung dargestellt ist, die aus Steuertransistoren Q11-Q12 und Widerständen R11-R12 aufgebaut ist. Obwohl nicht dargestellt, sind zwischen dem Ausgangsanschluß P0 1/Sout des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CK der Nachweisschaltung 3-2 und zwischen dem Ausgangsanschluß P 1/Sin des Mikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CS der Nachweisschaltung 3-2 Hier ist zu bemerken, daß zwischen dem Ausgangsanschluß P0 2/Sclk des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß D1 der Nachweisschaltung 3-2 nur eine Signalumsetzungsschaltung dargestellt ist, die aus Steuertransistoren Q11-Q12 und Widerständen R11-R12 aufgebaut ist. Obwohl nicht dargestellt, sind zwischen dem Ausgangsanschluß P0 1/Sout des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CK der Nachweisschaltung 3-2 und zwischen dem Ausgangsanschluß P 1/Sin des Mikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CS der Nachweisschaltung 3-2 Hier ist zu bemerken, daß zwischen dem Ausgangsanschluß P0 2/Sclk des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß D1 der Nachweisschaltung 3-2 nur eine Signalumsetzungsschaltung dargestellt ist, die aus Steuertransistoren Q11-Q12 und Widerständen R11-R12 aufgebaut ist. Obwohl nicht dargestellt, sind zwischen dem Ausgangsanschluß P0 1/Sout des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CK der Nachweisschaltung 3-2 und zwischen dem Ausgangsanschluß P 1/Sin des Mikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CS der Nachweisschaltung 3-2 Hier ist zu bemerken, daß zwischen dem Ausgangsanschluß P0 2/Sclk des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß D1 der Nachweisschaltung 3-2 nur eine Signalumsetzungsschaltung dargestellt ist, die aus Steuertransistoren Q11-Q12 und Widerständen R11-R12 aufgebaut ist. Obwohl nicht dargestellt, sind zwischen dem Ausgangsanschluß P0 1/Sout des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CK der Nachweisschaltung 3-2 und zwischen dem Ausgangsanschluß P 1/Sin des Mikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CS der Nachweisschaltung 3-2 Hier ist zu bemerken, daß zwischen dem Ausgangsanschluß P0 2/Sclk des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß D1 der Nachweisschaltung 3-2 nur eine Signalumsetzungsschaltung dargestellt ist, die aus Steuertransistoren Q11-Q12 und Widerständen R11-R12 aufgebaut ist. Obwohl nicht dargestellt, sind zwischen dem Ausgangsanschluß P0 1/Sout des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CK der Nachweisschaltung 3-2 und zwischen dem Ausgangsanschluß P 1/Sin des Mikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CS der Nachweisschaltung 3-2 Hier ist zu bemerken, daß zwischen dem Ausgangsanschluß P0 2/Sclk des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß D1 der Nachweisschaltung 3-2 nur eine Signalumsetzungsschaltung dargestellt ist, die aus Steuertransistoren Q11-Q12 und Widerständen R11-R12 aufgebaut ist. Obwohl nicht dargestellt, sind zwischen dem Ausgangsanschluß P0 1/Sout des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CK der Nachweisschaltung 3-2 und zwischen dem Ausgangsanschluß P 1/Sin des Mikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CS der Nachweisschaltung 3-2 Hier ist zu bemerken, daß zwischen dem Ausgangsanschluß P0 2/Sclk des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß D1 der Nachweisschaltung 3-2 nur eine Signalumsetzungsschaltung dargestellt ist, die aus Steuertransistoren Q11-Q12 und Widerständen R11-R12 aufgebaut ist. Obwohl nicht dargestellt, sind zwischen dem Ausgangsanschluß P0 1/Sout des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CK der Nachweisschaltung 3-2 und zwischen dem Ausgangsanschluß P 1/Sin des Mikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CS der Nachweisschaltung 3-2 Hier ist zu bemerken, daß zwischen dem Ausgangsanschluß P0 2/Sclk des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß D1 der Nachweisschaltung 3-2 nur eine Signalumsetzungsschaltung dargestellt ist, die aus Steuertransistoren Q11-Q12 und Widerständen R11-R12 aufgebaut ist. Obwohl nicht dargestellt, sind zwischen dem Ausgangsanschluß P0 1/Sout des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CK der Nachweisschaltung 3-2 und zwischen dem Ausgangsanschluß P 1/Sin des Mikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CS der Nachweisschaltung 3-2 Hier ist zu bemerken, daß zwischen dem Ausgangsanschluß P0 2/Sclk des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß D1 der Nachweisschaltung 3-2 nur eine Signalumsetzungsschaltung dargestellt ist, die aus Steuertransistoren Q11-Q12 und Widerständen R11-R12 aufgebaut ist. Obwohl nicht dargestellt, sind zwischen dem Ausgangsanschluß P0 1/Sout des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CK der Nachweisschaltung 3-2 und zwischen dem Ausgangsanschluß P 1/Sin des Mikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CS der Nachweisschaltung 3-2 Hier ist zu bemerken, daß zwischen dem Ausgangsanschluß P0 2/Sclk des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß D1 der Nachweisschaltung 3-2 nur eine Signalumsetzungsschaltung dargestellt ist, die aus Steuertransistoren Q11-Q12 und Widerständen R11-R12 aufgebaut ist. Obwohl nicht dargestellt, sind zwischen dem Ausgangsanschluß P0 1/Sout des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CK der Nachweisschaltung 3-2 und zwischen dem Ausgangsanschluß P 1/Sin des Mikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CS der Nachweisschaltung 3-2 Hier ist zu bemerken, daß zwischen dem Ausgangsanschluß P0 2/Sclk des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß D1 der Nachweisschaltung 3-2 nur eine Signalumsetzungsschaltung dargestellt ist, die aus Steuertransistoren Q11-Q12 und Widerständen R11-R12 aufgebaut ist. Obwohl nicht dargestellt, sind zwischen dem Ausgangsanschluß P0 1/Sout des Steuerungsmikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CK der Nachweisschaltung 3-2 und zwischen dem Ausgangsanschluß P 1/Sin des Mikrocomputers 5 und dem Eingangsanschluß CS der Nachweisschaltung 3-2 ähnliche Schaltungen zwischengeschaltet. similar circuits interposed. Here it should be noted that between the output terminal P0 2 / Sclk of the control microcomputer Here it should be noted that between the output terminal P0 2 / Sclk of the control microcomputer 5 5 and the input terminal D1 of the detection circuit and the input terminal D1 of the detection circuit 3-2 3-2 only one signal conversion circuit is shown, which is composed of control transistors Q11-Q12 and resistors R11-R12. only one signal conversion circuit is shown, which is composed of control transistors Q11-Q12 and resistors R11-R12. Although not shown, between the output terminal P0 1 / Sout of the control microcomputer Although not shown, between the output terminal P0 1 / Sout of the control microcomputer 5 5 and the input terminal CK of the detection circuit and the input terminal CK of the detection circuit 3-2 3-2 and between the output terminal P 1 / Sin of the microcomputer and between the output terminal P 1 / Sin of the microcomputer 5 5 and the input terminal CS of the detection circuit and the input terminal CS of the detection circuit 3-2 3-2 similar circuits interposed. similar circuits interposed.
  • 4 veranschaulicht eine Ausführungsform des Ladegeräts, die von der erfindungsgemäßen Batteriezellensatzfunktion Gebrauch macht. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Ladeeinheit, 8 4 veranschaulicht eine Ausführungsform des Ladegeräts, die von der erfindungsgemäßen Batteriezellensatzfunktion Gebrauch macht. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Ladeeinheit, 8 4 veranschaulicht eine Ausführungsform des Ladegeräts, die von der erfindungsgemäßen Batteriezellensatzfunktion Gebrauch macht. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Ladeeinheit, 8 4 veranschaulicht eine Ausführungsform des Ladegeräts, die von der erfindungsgemäßen Batteriezellensatzfunktion Gebrauch macht. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Ladeeinheit, 8 4 veranschaulicht eine Ausführungsform des Ladegeräts, die von der erfindungsgemäßen Batteriezellensatzfunktion Gebrauch macht. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Ladeeinheit, 8 eine Ladesteuereinheit, A einen Batteriezellensatz, B ein Ladegerät, Ri einen Stromnachweiswiderstand und Th einen Thermistor. a charge control unit, A a battery cell pack, B a charger, Ri a current detection resistor, and Th a thermistor. 4 4th illustrates an embodiment of the charger that makes use of the battery cell pack function according to the invention. illustrates an embodiment of the charger that makes use of the battery cell pack function according to the invention. The reference number The reference number 7 7th denotes a loading unit, denotes a loading unit, 8th 8th a charge control unit, A a battery cell set, B a charger, Ri a current detection resistor, and Th a thermistor. a charge control unit, A a battery cell set, B a charger, Ri a current detection resistor, and Th a thermistor.
  • In 4 weist das Ladegerät B auf: die Ladesteuereinheit 8 , die in Verbindung mit dem Batteriezellensatz A steht, um Nachweisdaten wie z. B. die Spannungen, Ladeströme, Temperaturen usw. der Batteriezellen im Batteriezellensatz A zu erfassen und dadurch die Ladespannung zu berechnen, die gleich der Summe der Zellenspannungen ist, den Ladezustand der Zellen einzuschätzen und andere vorgegebene Berechnungen auszuführen, und die Ladeeinheit 7 In 4 weist das Ladegerät B auf: die Ladesteuereinheit 8 , die in Verbindung mit dem Batteriezellensatz A steht, um Nachweisdaten wie z. B. die Spannungen, Ladeströme, Temperaturen usw. der Batteriezellen im Batteriezellensatz A zu erfassen und dadurch die Ladespannung zu berechnen, die gleich der Summe der Zellenspannungen ist, den Ladezustand der Zellen einzuschätzen und andere vorgegebene Berechnungen auszuführen, und die Ladeeinheit 7 In 4 weist das Ladegerät B auf: die Ladesteuereinheit 8 , die in Verbindung mit dem Batteriezellensatz A steht, um Nachweisdaten wie z. B. die Spannungen, Ladeströme, Temperaturen usw. der Batteriezellen im Batteriezellensatz A zu erfassen und dadurch die Ladespannung zu berechnen, die gleich der Summe der Zellenspannungen ist, den Ladezustand der Zellen einzuschätzen und andere vorgegebene Berechnungen auszuführen, und die Ladeeinheit 7 In 4 weist das Ladegerät B auf: die Ladesteuereinheit 8 , die in Verbindung mit dem Batteriezellensatz A steht, um Nachweisdaten wie z. B. die Spannungen, Ladeströme, Temperaturen usw. der Batteriezellen im Batteriezellensatz A zu erfassen und dadurch die Ladespannung zu berechnen, die gleich der Summe der Zellenspannungen ist, den Ladezustand der Zellen einzuschätzen und andere vorgegebene Berechnungen auszuführen, und die Ladeeinheit 7 In 4 weist das Ladegerät B auf: die Ladesteuereinheit 8 , die in Verbindung mit dem Batteriezellensatz A steht, um Nachweisdaten wie z. B. die Spannungen, Ladeströme, Temperaturen usw. der Batteriezellen im Batteriezellensatz A zu erfassen und dadurch die Ladespannung zu berechnen, die gleich der Summe der Zellenspannungen ist, den Ladezustand der Zellen einzuschätzen und andere vorgegebene Berechnungen auszuführen, und die Ladeeinheit 7 In 4 weist das Ladegerät B auf: die Ladesteuereinheit 8 , die in Verbindung mit dem Batteriezellensatz A steht, um Nachweisdaten wie z. B. die Spannungen, Ladeströme, Temperaturen usw. der Batteriezellen im Batteriezellensatz A zu erfassen und dadurch die Ladespannung zu berechnen, die gleich der Summe der Zellenspannungen ist, den Ladezustand der Zellen einzuschätzen und andere vorgegebene Berechnungen auszuführen, und die Ladeeinheit 7 , die auf der Basis der Berechnungsergebnisse in der Ladesteuereinheit based on the calculation results in the charge control unit 8 8th die Steuerung der Ladespannung und des Ladestroms ausführt, der von einer Ladestromquelle dem Batteriezellensatz A zugeführt wird, sowie den Stopzeitpunkt des Ladevorgangs steuert. carries out the control of the charging voltage and the charging current, which is supplied from a charging current source to the battery cell set A, and controls the stop time of the charging process. In In 4 4th has the charger B on: the charging control unit has the charger B on: the charging control unit 8th 8th , which is in connection with the battery cell set A to provide detection data such. , which is in connection with the battery cell set A to provide detection data such. B. to detect the voltages, charging currents, temperatures, etc. of the battery cells in the battery cell set A and thereby calculate the charging voltage, which is equal to the sum of the cell voltages, to estimate the state of charge of the cells and perform other predetermined calculations, and the charging unit B. to detect the voltages, charging currents, temperatures, etc. of the battery cells in the battery cell set A and thereby calculate the charging voltage, which is equal to the sum of the cell voltages, to estimate the state of charge of the cells and perform other predetermined calculations, and the charging unit 7 7th based on the calculation results in the charging control unit based on the calculation results in the charging control unit 8th 8th performs the control of the charging voltage and the charging current, which is supplied from a charging current source to the battery cell set A, as well as controls the stop time of the charging process. Performs the control of the charging voltage and the charging current, which is supplied from a charging current source to the battery cell set A, as well as controls the stop time of the charging process.
  • Dementsprechend enthält das Ladegerät B keine Schaltungen wie z. B. einen Stromnachweiswiderstand zur direkten Erfassung von Ladespannung und -strömen und keinen A/D-Umsetzer. Mit anderen Worten, das Ladegerät B ist zur Erfassung von Daten vorgesehen, die in dem Batteriezellensatz zum Schutz gegen Überladen, Überladen und Überhitzen erfaßt und übermittelt werden, so daß die Daten verarbeitet werden, um Informationen zu erhalten, die für die Ladesteuerung verwendet werden.Accordingly contains The charger B no circuits such. B. a Stromnachweiswiderstand to direct detection of charging voltage and currents and no A / D converter. In other words, the charger B is intended to detect data stored in the battery cell set for protection against overloading, overloading and overheating detected and transmitted so that the Data is processed to obtain information for charging control be used.
  • Der Batteriezellensatz A ist ein Batteriezellensatz, wie er anhand der 2 und 3 erläutert wurde. In diesem Batteriezellensatz sind ein Lade-/Entlade-Steuerschalter 2, Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2, ein Steuerungsmikrocomputer 5 usw. enthalten. Die Nachweisschaltung 3-1 ist mit Zellen in den ersten bis vierten Stufen einer Batterie 1 parallelgeschaltet, um die Spannungen der Zellen zu erfassen, und um Lade-/Entladeströme aus einer an einem Stromnachweiswiderstand Ri anliegenden Spannung zu erfassen. Der Steuerungsmikrocomputer 5 kommuniziert über Steuersignale und -daten mit externen Geräten, um die Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 über eine digitale Steuerleitung so zu steuern, daß analoge Nachweissigna le nacheinander von den Nachweisschaltungen 3-1 und 3-2 erfaßt und Satznachweissignale, welche diese Nachweissignale und Temperaturnachweissignale einschließen, in digitale Nachweissignale für Berechnungen umgewandelt werden. and sentence detection signals including these detection signals and temperature detection signals are converted into digital detection signals for calculations. Der Thermistor Th ist zur Erfassung von Temperaturen in der Nähe der Batterie The thermistor Th is for detecting temperatures in the vicinity of the battery 1 1 angeordnet. arranged. The battery cell set A is a battery cell lensatz, as he says The battery cell set A is a battery cell set, as he says 2 2 and other 3 3 was explained. was explained. In this battery cell set are a charge / discharge control switch In this battery cell set are a charge / discharge control switch 2 2 , Detection circuits , Detection circuits 3-1 3-1 and other 3-2 3-2 , a control microcomputer , a control microcomputer 5 5 etc. included. etc. included. The detection circuit The detection circuit 3-1 3-1 is with cells in the first to fourth stages of a battery is with cells in the first to fourth stages of a battery 1 1 connected in parallel to detect the voltages of the cells, and to detect charge / discharge currents from a voltage applied to a current detection resistor Ri voltage. connected in parallel to detect the voltages of the cells, and to detect charge / discharge currents from a voltage applied to a current detection resistor Ri voltage. The control microcomputer The control microcomputer 5 5 communicates via control signals and data with external devices to the detection circuits communicates via control signals and data with external devices to the detection circuits 3-1 3-1 and other 3-2 3-2 be controlled via a digital control line so that analog Nachweiigna le successively from the detection circuits be controlled via a digital control line so that analog detection a le successively from the detection circuits 3-1 3-1 and other 3-2 3-2 and record detection signals including these detection signals and temperature detection signals are converted into digital detection signals for calculations. and record detection signals including these detection signals and temperature detection signals are converted into digital detection signals for calculations. The thermistor Th is for detecting temperatures near the battery The thermistor Th is for detecting temperatures near the battery 1 1 arranged. arranged.
  • In dem Batteriezellensatz werden Informationen über Spannung, Strom, Temperatur usw. verwendet, um den Lade-/Entlade-Steuerschalter zu Schutzzwecken zu steuern. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Daten jedoch von der Ladegerätseite durch Kommunikation erfaßt, wodurch auf herkömmliche, in das Ladegerät eingebaute Präzisions-A/D-Umsetzer, Spannungs-/Strom-Nachweisschaltungen usw. verzichtet werden kann. Außerdem können individuelle Nachweisdaten über den Batteriezellensatz als solche verwendet werden; der Güteminderungsgrad der Zellen und Veränderungen dieses Grades können so eingeschätzt werden, daß die Ladesteuerung mit höherer Genauigkeit ausgeführt werden kann, als dies bisher durch Erfassung der Ladespannung und des Ladestroms auf der Ladegerätseite erzielt wurde. Kurz gesagt, in Abhängigkeit vom Güteminderungsgrad der einzelnen Zellen und von Veränderungen dieses Grades, die an einem herkömmlichen Ladegerät nicht kontrolliert werden können, können die Ladespannung und der Ladestrom gesteuert werden, um zu beurteilen, ob Volladung erreicht wird oder nicht.In The battery cell set is information about voltage, current, temperature etc. used to protect the charge / discharge control switch to control. According to the present invention However, these data are transmitted from the charger side through communication detected, whereby on conventional, in the charger built-in precision A / D converter, Voltage / current detection circuits, etc. can be dispensed with. Besides, individual can Evidence about the battery cell set can be used as such; the quality reduction of the cells and changes of that degree so valued be that charging control with higher Accuracy be executed can, as previously by detecting the charging voltage and the charging current on the charger side was achieved. In short, depending on the grade reduction of individual cells and changes of this degree, the conventional charger can not be controlled can the charging voltage and the charging current are controlled to judge whether full charge is achieved or not.
  • Hierbei versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die oben erwähnten Ausführungsformen beschränkt ist und daher verschiedene Modifikationen hergestellt werden können, ohne von dem hierin offenbarten Umfang abzuweichen. Zum Beispiel sind zwar die oben erwähnten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf eine Anordnung beschrieben worden, in der zwei Nachweisschaltungen (Bauelemente) miteinander verbunden werden, aber es ist klar, daß sie ebenso auf Anordnungen anwendbar sind, in denen drei oder mehr Nachweisschaltungen miteinander verbunden werden.in this connection it is understood that the The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments and therefore various modifications can be made without deviate from the scope disclosed herein. For example though the above mentioned embodiments having been described with reference to an arrangement in which two Detection circuits (components) are connected to each other, but it is clear that she are also applicable to arrangements in which three or more detection circuits be connected to each other.
  • Die Nachweis- und Schutzschaltungen sind zwar unter Bezugnahme auf eine seriengeschaltete Vier-Zellen-Anordnung beschrieben worden, aber man erkennt, daß die vorliegende Erfin dung auf jede gewünschte Anzahl von seriengeschalteten Zellen anwendbar ist. In der Nachweisschaltung der niedrigsten Stufe ist es akzeptierbar, die Lade-/Entlade-Ströme aus einer an dem Stromnachweiswiderstand anliegenden Spannung zu erfassen, der in Serie mit den Batteriezellen geschaltet ist. Außerdem ist akzeptierbar, daß der Steuerungsmikrocomputer ausschließlich für die Durchführung der Berechnung von Zellenspannungen und Lade-/Entlade-Strömen ausgelegt ist, die von den entsprechenden Nachweisschaltungen erfaßt werden, aber auch für die Durchführung der Berechnung von Temperaturen, die durch einen in dem Satz angeordneten Thermistor erfaßt werden.The Although detection and protection circuits with reference to a series-connected four-cell arrangement has been described, but one recognizes that the present invention to any desired number of series-connected Cells is applicable. In the detection circuit of the lowest level it is acceptable to charge / discharge currents from one at the current detection resistor to detect applied voltage, in series with the battery cells is switched. Furthermore is acceptable that the Control microcomputer exclusively for the implementation of Calculation of cell voltages and charge / discharge currents designed is detected by the corresponding detection circuits, but also for the implementation the calculation of temperatures by one arranged in the sentence Thermistor detected become.
  • In dem erfindungsgemäßen Batteriezellensatz wird der Ein-Rus-Betrieb des Lade-/Entlade-Steuerschalters durch die Nachweisschaltung der oberen Stufe auf der Basis der Steuersignale vom Steuerungsmikrocomputer ausgeführt. Eine direkte Durchführung des Ein-Aus-Betriebs des Lade-/Entlade-Steuerschalters vom Steuerungsmikrocomputer aus ist jedoch akzeptierbar.In the battery cell set according to the invention the on-Rus operation of the charge / discharge control switch is performed the upper stage detection circuit based on the control signals executed by the control microcomputer. A direct implementation of the On-Off operation of the charge / discharge control switch from the control microcomputer is however acceptable.
  • Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich, bietet die vorliegende Erfindung einen Batteriezellensatz mit mehreren seriengeschalteten Zellen, dadurch gekennzeichnet, daß der Satz aufweist: mehrere seriengeschaltete Batteriezellen, einen zwischen die mehreren seriengeschalteten Batteriezellen und einen Ausgangsanschluß geschalteten Lade-/Entlade-Steuerschalter zur Durchführung der Lade-/Entlade-Steuerung, mehrere Schutzschaltungen zur Unterteilung der mehreren Batteriezellen in mehrere Blöcke, um zumindest die Spannung jeder Batteriezelle zu erfassen, eine Rechenschaltung zur Berechnung von Satznachweissignalen einschließlich der Nachweissignale der mehreren Schutzschaltungen und eine Pegelumsetzungsschaltung zur Vereinheitlichung von Spannungsbezugswerten der Nachweissignale zwischen den mehreren Schutzschaltungen und der Rechenschaltung, wobei die mehreren Schutzschaltungen in mehreren Stufen mit den Batteriezellen parallelgeschaltet sind. Daher ist es möglich, die Spannungsbezugswerte zu vereinheitlichen, während die Berechnung und die Kommunikation unabhängig von der Steuerung ausgeführt werden. Dann kann unter Verwendung eines Geräts, das imstande ist, die Verarbeitung und Verwaltung anwen derspezifisch auszuführen, zum Beispiel eines Mikrocomputers, der Batteriezellensatz auf einheitliche Weise verwaltet werden und daher die Verwaltung batteriespezifisch und nach Betriebskriterien festgelegt werden, die für Batterieerzeugnisse typisch sind, die dem Anwender zur Verfügung stehen.As From the foregoing, the present invention provides a battery cell set with several series-connected cells, characterized in that the Set includes: several series-connected battery cells, one between the plurality of series-connected battery cells and an output terminal connected Charge / discharge control switch for performing the charge / discharge control, a plurality of protection circuits for dividing the plurality of battery cells into several blocks, to detect at least the voltage of each battery cell, a Arithmetic circuit for calculating sentence detection signals including the Detection signals of the plurality of protection circuits and a level conversion circuit to standardize voltage reference values of the detection signals between the several protection circuits and the calculation circuit, wherein the plurality of protection circuits in multiple stages with the Battery cells are connected in parallel. Therefore, it is possible the To standardize voltage reference values while the calculation and the Communication independent executed by the controller become. Then, using a device that is capable of processing and administration-specific execution, for example, a microcomputer, the battery cell set can be managed in a uniform way and therefore the administration battery-specific and according to operating criteria be set for Battery products are typical that are available to the user.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung unterliegt die Anzahl der seriengeschalteten Zellen grundsätzlich keiner Beschränkung; das heißt, mit Hilfe einer einzigen Verarbeitungseinrichtung (z. B. eines Mikrocomputers) kann eine unbegrenzte Anzahl von seriengeschalteten Zellen gesteuert und verwaltet werden. Aufgrund von Daten usw., die in die Nachweis- und Schutzschaltungen eingegeben werden, können Spannungsdurchschläge von Bauelementen minimiert werden, da Nachweis und Verarbeitung innerhalb des Spannungsbereichs des Bauelements durchgeführt werden können.According to the present invention, the number of series-connected cells is basic no limitation; that is, with the aid of a single processing device (eg, a microcomputer), an unlimited number of cells connected in series can be controlled and managed. Due to data, etc., input to the detection and protection circuits, voltage breakdowns of devices can be minimized because detection and processing can be performed within the voltage range of the device.
  • Ferner bietet die vorliegende Erfindung einen Batteriezellensatz mit mehreren seriengeschalteten Zellen, der aufweist: mehrere seriengeschaltete Batteriezellen, einen zwischen die mehreren Batteriezellen und einen Ausgangsanschluß geschalteten Lade-/Entlade-Steuerschalter zur Durchführung der Lade-/Entlade-Steuerung, eine Schutzschaltung zur Erfassung zumindest der Spannung jeder der mehreren Batteriezellen und eine Steuerschaltung für die Kommunikation mit externen Geräten zur Verwaltung und Steuerung von Signalen in dem Satz, einschließlich der Nachweissignale, wobei die Steuerschaltung eine Schaltfunktion aufweist, um zwischen einer Betriebsart, in welcher der Stromverbrauch in dem Satz minimiert wird, und einer normalen Betriebsart umzuschalten. Auf diese Weise kann der Batteriezellensatz in die Betriebsart mit minimalem Stromverbrauch umgeschaltet werden, wenn er nicht in Gebrauch ist, so daß die Ausfallrate nach Langzeitlagerung reduziert werden kann.Further For example, the present invention provides a multiple cell battery cell set series-connected cells, comprising: a plurality of series-connected battery cells, a charge / discharge control switch connected between the plurality of battery cells and an output terminal to carry out the charge / discharge control, a protection circuit for detection at least the voltage of each of the multiple battery cells and one Control circuit for communication with external devices for management and control of signals in the sentence, including the detection signals, wherein the control circuit has a switching function to switch between a mode in which power consumption in the set is minimized will switch and a normal mode. In this way the battery cell set can be in the mode with minimum power consumption be switched when not in use, so that the failure rate can be reduced after long-term storage.
  • In dem erfindungsgemäßen Batteriezellensatz weist die oben erwähnte Schutzschaltung mehrere Schutzschaltungen auf, um die mehreren Batterien in mehrere Blöcke zu unterteilen und zumindest die Spannungen der entsprechenden Batteriezellen zu erfassen, und zwischen der Schutzschaltung und der Steuerschaltung ist eine Pegelumsetzungsschaltung angeordnet, um die Spannungsbezugswerte von Nachweissignalen zu vereinheitlichen, wobei die mehreren Schutzschaltungen auf mehrstufige Weise mit den Batteriezellen parallelgeschaltet sind. Auf diese Weise ist es möglich, mehrere Schaltungen und Bauelemente unter Verwendung eines Mikrocomputers auf einheitliche Weise zu verwalten, wodurch eine anwenderspezifische Steuerung und Verwaltung ermöglicht wird, und daher für die Umschaltung auf die Betriebsart mit minimalem Stromverbrauch (Stromsparmodus) freizugeben, die bisher nach einem Spannungsabfall ausgeführt wurde. Dadurch kann wiederum die Tiefentladungszeit der von Herstellern vorrätig gehaltenen oder von Anwendern als Ersatzteile gelagerten Batteriezellensätze so weit verlängert werden, daß die Ausfallrate nach Langzeitlagerung reduziert werden kann.In the battery cell set according to the invention has the above mentioned Protection circuit several protection circuits on to the multiple batteries into several blocks to subdivide and at least the voltages of the corresponding battery cells capture, and between the protection circuit and the control circuit A level conversion circuit is arranged to determine the voltage reference values of To unify detection signals, the multiple protection circuits connected in parallel with the battery cells in a multistage manner are. In this way it is possible a plurality of circuits and components using a microcomputer to manage in a consistent manner, creating a user-specific Control and management allows will, and therefore for Switching to the operating mode with minimum power consumption (Power-saving mode) release, so far after a voltage drop accomplished has been. This in turn allows the deep discharge time of manufacturers available held or stored by users as spare parts, so that that the Failure rate can be reduced after long-term storage.
  • Die vorliegende Erfindung bietet außerdem ein Ladegerät, das von einer Batteriezellensatzfunktion zum Aufladen eines Batteriezellensatzes Gebrauch macht, in dem mehrere seriengeschaltete Batteriezellen, eine Nachweisschaltung, um zumindest die Spannungen und Ladeströme der mehreren Batteriezellen zu erfassen, und eine Steuerschaltung enthalten sind, die eine mit externen Geräten kommunikationsfähige Kommunikationsfunktion aufweist und zur Verwaltung und Steuerung von Nachweissignalen dient, wobei die Funktion eine Ladeeinheit zum Laden des Batteriezellensatzes aus einer Ladestromquelle und eine Ladesteuereinrichtung zur Kommunikation mit der Steuerschaltung in dem Batteriezellensatz aufweist, um die Nachweissignale zu erfassen und zu berechnen und dadurch die Ladeeinheit zu steuern. Daher kann auf Schaltungen wie z. B. Schaltungen zum Nachweis von Ladespannungen und -strömen und A/D-Umsetzer verzichtet werden, die bisher in ein Ladegerät eingebaut worden sind.The The present invention also provides Charger, that of a battery cell pack function for charging a battery cell pack Use in which several series-connected battery cells, a detection circuit to at least the voltages and charging currents of the plurality of battery cells to capture, and a control circuit are included, which one with external devices communication-capable Communication function and management and control of detection signals, the function being a charging unit for charging the battery cell set from a charging current source and a charge controller for communicating with the control circuit in the battery cell set to detect the detection signals and to calculate and thereby control the charging unit. Therefore, can on circuits such. B. circuits for the detection of charging voltages and -stream and A / D converters are dispensed with, previously installed in a charger have been.
  • Für das erfindungsgemäße Ladegerät wird nur eine Minimalfunktion als spezielles Ladegerät benötigt, und daher kann die Schaltung bei erhöhter Zuverlässigkeit vereinfacht und verkleinert werden. Durch Verarbeitung von Informationen, die über die einzelnen Zellen in dem Batteriezellensatz erfaßt werden, kann man außerdem zu einem präziseren Verständnis des Ladezustands des Satzes gelangen und daher ein preisgünstiges und dennoch sehr funktionstüchtiges Ladegerät erzielen, das den Ladevorgang in Abhängigkeit vom Ladezustand durchführen kann.For the charger according to the invention is only a minimum function is needed as a special charger, and therefore the circuit can at elevated reliability be simplified and reduced. By processing information, the above the individual cells are detected in the battery cell set, you can also to a more precise understanding of Charge state of the sentence arrive and therefore a reasonably priced and nevertheless very functional charger which can perform the charging depending on the state of charge.
  • Für einen herkömmlichen Standard-Batteriezellensatz mit bis zu vier seriengeschalteten Batteriezellen sind im Handel nur Nieder- oder Mittelspannungs-Schutz-ICs für bis zu vier Serienschaltungen angeboten worden. In neuen Anwendungen, wo Batteriezellensätze mit höheren Spannungen als je zuvor benötigt werden, wie im Fall einer Stromquelle, die bei dem oben erwähnten elektrisch unterstützten Fahrrad eingesetzt wird, müssen derartige Schutz-Ics in einer Vierer-Serienschaltungseinheit zusammengeschaltet werden. Sogar für einen derartigen Batteriezellensatz kann die vorliegende Erfindung ein Spezialladegerät mit Minimalfunktion und hoher Zuverlässigkeit bereitstellen, da es von Informationen über die einzelnen Zellen in dem Satz unmittelbaren Gebrauch machen kann.For one usual Standard battery cell set with up to four series-connected battery cells are commercially available only low- or medium-voltage protection ICs for up to four series circuits have been offered. In new applications, where Battery cell sets with higher Tension needed as ever be, as in the case of a power source, in the above-mentioned electrically supported bike is used such protection ICs interconnected in a four-series connection unit become. Even for Such a battery cell set may be the present invention a special charger with minimal function and high reliability, since it's about information the individual cells in the sentence can make immediate use.

Claims (4)

  1. Batteriezellensatz mit mehreren seriengeschalteten Zellen, der mehrere seriengeschaltete Batteriezellen (1) aufweist, gekennzeichnet durch: mehrere Blöcke, wobei jeder Block zwei oder mehr Batteriezellen von den mehreren seriengeschalteten Batteriezellen aufweist, einen Lade-/Entlade-Steuerschalter (2), der zwischen die mehreren Batteriezellen und einen Ausgangsanschluß geschaltet ist, um eine Lade-/Entlade-Steuerung durchzuführen, mehrere Schutzschaltungen (3-1, 3-2), die jeweils zur Steuerung eines von den mehreren Blöcken und zum Nachweis der Spannung jeder Batteriezelle in dem einen von mehreren Blöcken dienen, eine Rechenschaltung (5) zum Berechnen von Satznachweissignalen einschließlich der Nachweissignale der mehreren Schutzschaltungen, und eine zwischen die mehreren Schutzschaltungen und die Rechenschaltung geschaltete Pegelumsetzungsschaltung (4 ) zur Anpassung der Nachweissignale, so daß die an die Rechenschaltung ausgegebenen Nachweissignale unter den mehreren Schutzschaltungen auf den gleichen Spannungsbezugswert bezogen sind, wobei die mehreren Schutzschaltungen mit den Batteriezellen auf mehrstufige Weise parallelgeschaltet sind. ) to adapt the detection signals, so that the detection signals output to the computing circuit are related to the same voltage reference value among the multiple protective circuits, the multiple protective circuits being connected in parallel with the battery cells in a multi-stage manner. Battery cell set with several series-connected cells, which has several series-connected battery cells ( Battery cell set with several series-connected cells, which has several series-connected battery cells ( 1 1 ), characterized by: a plurality of blocks, each block having two or more battery cells of the plurality of series-connected battery cells, a charge / discharge control switch ( ), characterized by: a plurality of blocks, each block having two or more battery cells of the plurality of series-connected battery cells, a charge / discharge control switch ( 2 2 ) connected between the plurality of battery cells and an output terminal for performing a charge / discharge control, a plurality of protective circuits ( ) connected between the plurality of battery cells and an output terminal for performing a charge / discharge control, a plurality of protective circuits ( 3-1 3-1 . . 3-2 3-2 ), each for Controlling one of the plurality of blocks and for detecting the voltage of each battery cell in the one of a plurality of blocks, an arithmetic circuit ( ), each for controlling one of the plurality of blocks and for detecting the voltage of each battery cell in the one of a plurality of blocks, an arithmetic circuit ( 5 5 ) for calculating sentence detection signals including the detection signals of the plurality of protection circuits, and a level conversion circuit connected between the plurality of protection circuits and the arithmetic circuit ( ) for calculating sentence detection signals including the detection signals of the plurality of protection circuits, and a level conversion circuit connected between the plurality of protection circuits and the arithmetic circuit ( 4 4th ) for adjusting the detection signals, so that the detection signals output to the arithmetic circuit are related to the same voltage reference value among the plurality of protection circuits, the plurality of protection circuits being connected in parallel with the battery cells in a multi-stage manner. ) for adjusting the signals, so that the signals output to the arithmetic circuit are related to the same voltage reference value among the detection of protection circuits, the plurality of protection circuits being connected in parallel with the battery cells in a multi-stage Men.
  2. Batteriezellensatz mit mehreren seriengeschalteten Zellen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung eine mit externen Geräten kommunikationsfähige Funktion aufweist, wobei auf der Basis einer Anweisung von dem externen Gerät oder einer Berechnung der Satznachweissignale ein Lade-/Entlade-Steuersignal zur Schutzschaltung der obersten Stufe von den mehreren Schutzschaltungen ausgesandt wird, so daß die Schutzschaltung der obersten Stufe den Lade-/Entlade-Steuerschalter steuert.Battery cell set with several series-connected Cells according to Claim 1, characterized in that the arithmetic circuit one with external devices communication-capable Function, based on an instruction from the external Device or a calculation of the sentence detection signals, a charge / discharge control signal to the top-level protection circuit of the plurality of protection circuits is sent so that the protection circuit the top level controls the charge / discharge control switch.
  3. Batteriezellensatz mit mehreren seriengeschalteten Zellen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mehreren Schutzschaltungen als Nachweissignale ein Nachweissignal für Lade-/Ent lade-Ströme aufweisen, das durch eine Spannung erfaßt wird, die an einem zwischen die mehreren Batteriezellen und den Ausgangsanschluß geschalteten Stromnachweiswiderstand anliegt.Battery cell set with several series-connected Cells according to claim 1 or 2, wherein the plurality of protection circuits have as detection signals a detection signal for charge / Ent load-streams, which is detected by a voltage which is connected at one between the plurality of battery cells and the output terminal Current detection resistance is applied.
  4. Batteriezellensatz mit mehreren seriengeschalteten Zellen nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Satznachweissignal ein Temperaturnachweissignal enthält, das durch einen Temperaturnachweisthermistor erfaßt wird, der in einem Zellensatz angeordnet ist.Battery cell set with several series-connected Cells according to claim 1, 2 or 3, wherein the sentence detection signal is a Contains temperature detection signal, which is detected by a temperature detection thermistor, which is arranged in a cell set.
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